Linux-存储服务之NFS

时间  2019-11-15
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NFS介绍

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NFS（Network File System）即网络文件系统，它最大的功能就是经过TCP/IP网络共享资源。在NFS的应用中，本地NFS的客户端应用能够透明地读写位于远端NFS服务器上的文件，就像访问本地文件同样。linux

NFS客户端通常是应用服务器（好比web，负载均衡等），能够经过挂载的方式将NFS服务器端共享的目录挂载到NFS客户端本地的目录下。nginx

由于NFS支持的功能至关的多，而不一样的功能都会使用不一样的程序来启动，每启动一个功能就会启用一些端口来传输数据，所以，NFS的功能所对应的端口才没有固定住，而是随机取用一些未被使用的小于1024的端口来做为传输之用。但如此一来又形成了客户端想要连上服务器时的困扰，由于客户端得要知道服务器端的相关端口才可以进行链接。web

所以就须要远程过程调用(RPC)的服务，RPC最主要的功能就是在指定每一个NFS功能所对应的port number，而且回报给客户端，让客户端能够链接正确的端口上去。那RPC又是如何知道每一个NFS的端口呢？这是由于当服务器在启动NFS时会随机取用数个端口，并主动的想RPC注册，所以RPC能够知道每一个端口对应的NFS功能，而后RPC又是固定使用port 111来监听客户端的需求并回报给客户端正确的端口，因此固然可让NFS的启动更为轻松愉快了。vim

NFS在文件传送过程当中依赖与RPC（远程过程调用）协议。NFS自己是没有提供信息传送的协议和功能的，可是可以用过网络进行图片，视频，附件等分享功能。只要用到NFS的地方都须要启动RPC服务，不管是NFS的服务端仍是客户端。centos

NFS和RPC的关系：能够理解为NFS是一个网络文件系统（比喻为租房的房主），而RPC是负责信息的传输（中介），客户端（至关于租房的租客）。服务器

NFS网络文件系统存在的意义

实现数据共享，数据保持一致。如图所示：网络

NFS网络文件系统工做方式

一、在nfs服务器端建立共享目录
二、经过mount网络挂载，将NFS服务端共享目录挂载到NFS客户端本地目录
三、NFS客户端在挂载目录上建立、删除、查看数据等操做，等价于在服务端进行的建立、删除、查看数据等操做。架构

如上图所示，在NFS服务器端设置一个共享目录/web后，其余有权限访问NFS服务器端的客户端均可以将这个共享目录/web挂载到客户端本地的某个挂载点（其实就是一个目录，这个挂载点能够本身随意指定），不一样的客户端的挂载点能够不相同。app

客户端正确挂载完毕后，就能够经过NFS客户端的挂载点所在的/opt/www目录查看到NFS服务端/web共享出来的目录下的全部数据。在客户端查看时，NFS服务端的/web目录就至关于客户端本地的磁盘分区或目录，几乎感受不到使用上的区别，根据NFS服务器端授予的NFS共享权限以及共享目录的本地系统权限，只要在指定的NFS客户端操做挂载的/opt/www目录，就能够将数据轻松的存取到NFS服务器端上的/web目录中了。

NFS工做流程

RPC服务工做原理

NFS部署示例

操做系统 角色 IP HOST
CentOS release 7.4 NFS Server 192.168.1.31 nfs-server.com
CentOS release 7.4 NFS Client1 (web server1) 192.168.1.32 nfs-client1.com
CentOS release 7.4 NFS Client2 (web server2) 192.168.1.33 nfs-client2.com

说明：

这里NFS客户端是web服务器，站点目录挂载NFS服务端。
实验环境关闭防火墙、selinux、时间同步等

具体操做步骤

服务端安装配置

1）检查是否安装NFS、RPC服务

[root@nfs-server ~]# rpm -aq |egrep "nfs-utils|rpcbind"
rpcbind-0.2.0-42.el7.x86_64
nfs-utils-1.3.0-0.48.el7.x86_64

# 若是没有安装则进行安装
# yum -y install nfs-utils rpcbind

2）启动rpc和nfs服务

[root@nfs-server ~]# systemctl start rpcbind
[root@nfs-server ~]# systemctl enable rpcbind
[root@nfs-server ~]# systemctl start nfs

3）能够经过rpcinfo -p localhost能够查看到绑定了nfs

[root@nfs-server ~]# rpcinfo -p localhost
   program vers proto   port  service
    100000    4   tcp    111  portmapper
    100000    3   tcp    111  portmapper
    100000    2   tcp    111  portmapper
    100000    4   udp    111  portmapper
    100000    3   udp    111  portmapper
    100000    2   udp    111  portmapper
    100005    1   udp  20048  mountd
    100005    1   tcp  20048  mountd
    100005    2   udp  20048  mountd
    100005    2   tcp  20048  mountd
    100005    3   udp  20048  mountd
    100005    3   tcp  20048  mountd
    100024    1   udp  60358  status
    100024    1   tcp  34912  status
    100003    3   tcp   2049  nfs
    100003    4   tcp   2049  nfs
    100227    3   tcp   2049  nfs_acl
    100003    3   udp   2049  nfs
    100003    4   udp   2049  nfs
    100227    3   udp   2049  nfs_acl
    100021    1   udp  38577  nlockmgr
    100021    3   udp  38577  nlockmgr
    100021    4   udp  38577  nlockmgr
    100021    1   tcp  42193  nlockmgr
    100021    3   tcp  42193  nlockmgr
    100021    4   tcp  42193  nlockmgr

4）配置共享目录并重启nfs

[root@nfs-server ~]# mkdir /web
[root@nfs-server ~]# vim /etc/exports
/web    192.168.1.0/24(rw,sync,no_root_squash)  #不压制root(当client端使用root挂载时，也有root权限)
[root@nfs-server ~]# systemctl restart nfs
[root@nfs-server ~]# exportfs -v
/web              192.168.1.0/24(sync,wdelay,hide,no_subtree_check,sec=sys,rw,secure,no_root_squash,no_all_squash)

客户端挂载测试

1）建立挂载目录并进行挂载

[root@nfs-client1 ~]# mkdir /opt/www
[root@nfs-client1 ~]# showmount -e 192.168.1.31    #查看服务器共享目录
Export list for 192.168.1.31:
/web 192.168.1.0/24
[root@nfs-client1 ~]# mount -t nfs 192.168.1.31:/web /opt/www/
[root@nfs-client1 ~]# df -h
文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root   20G  3.6G   16G   19% /
devtmpfs                 473M     0  473M    0% /dev
tmpfs                    489M     0  489M    0% /dev/shm
tmpfs                    489M   14M  475M    3% /run
tmpfs                    489M     0  489M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1                497M  154M  344M   31% /boot
tmpfs                     98M     0   98M    0% /run/user/0
192.168.1.31:/web         20G  3.6G   16G   19% /opt/www
[root@nfs-client1 ~]#
[root@nfs-client1 ~]# vim /etc/fstab    #开机自动挂载
192.168.1.31:/web    /opt/www    nfs    defaults    0 0

2）在client1上的/opt/www建立一个测试文件

[root@nfs-client1 ~]# echo "client1 create test file" >> /opt/www/client1.txt

3）回到nfs上进行查看

[root@nfs-server ~]# ll /web/
总用量 4
-rw-r--r-- 1 root root 25 8月   9 14:41 client1.txt

4）安装nginx并配置站点目录为/opt/www

[root@nfs-client1 ~]# yum -y install nginx
[root@nfs-client1 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
server {
        listen       80 default_server;
        listen       [::]:80 default_server;
        server_name  _;
        root         /opt/www;
...
[root@nfs-client1 ~]# systemctl start nginx

上面的步骤一样在client2上面操做。

在nfs服务端建立站点首页，访问client客户端测试

[root@nfs-server ~]# ll /web/
总用量 8
-rw-r--r-- 1 root root 25 8月   9 14:41 client1.txt
-rw-r--r-- 1 root root 25 8月   9 15:37 client2.txt

[root@nfs-server ~]# echo "<h1>NFS server</h1>" >> /web/index.html    #nfs服务端共享目录建立首页文件
[root@nfs-server ~]# curl 192.168.1.32
<h1>NFS server</h1>
[root@nfs-server ~]# 
[root@nfs-server ~]# curl 192.168.1.33
<h1>NFS server</h1>

[root@nfs-client1 ~]# ll /opt/www/    #nfs客户端1上查看
总用量 12
-rw-r--r-- 1 root root 25 8月   9 14:41 client1.txt
-rw-r--r-- 1 root root 25 8月   9 15:37 client2.txt
-rw-r--r-- 1 root root 20 8月   9 15:41 index.html

[root@nfs-client2 ~]# ll /opt/www/    #nfs客户端2上查看
总用量 12
-rw-r--r-- 1 root root 25 8月   9 14:41 client1.txt
-rw-r--r-- 1 root root 25 8月   9 15:37 client2.txt
-rw-r--r-- 1 root root 20 8月   9 15:41 index.html

经过测试能够看出，客户端挂载后，就彻底至关于本身的一个目录或者文件，在负载均衡架构中通常经过这种方式作共享存储。

NFS配置参数说明

nfs共享参数及做用

经过 man exports能够查看帮助手册

共享参数 做用
rw* 读写权限
ro 只读权限
root_squash 当NFS客户端以root管理员访问时，映射为NFS服务器的匿名用户(不经常使用)
no_root_squash 当NFS客户端以root管理员访问时，映射为NFS服务器的root管理员(经常使用)
all_squash 不管NFS客户端使用什么帐户访问，均映射为NFS服务器的匿名用户(经常使用)
no_all_squash 不管NFS客户端使用什么帐户访问，都不进行压缩
sync* 同时将数据写入到内存与硬盘中，保证不丢失数据
async 优先将数据保存到内存，而后再写入硬盘；这样效率更高，但可能会丢失数据
anonuid* 配置all_squash使用,指定NFS的用户UID,必须存在系统
anongid* 配置all_squash使用,指定NFS的用户GID,必须存在系统

配置实例说明

[root@nfs-server ~]# cat /etc/exports
#/web    192.168.1.0/24(rw,sync,no_root_squash)  #不压制root(当client端使用root挂载时，也有root权限)
/web    192.168.1.32(rw,sync,no_root_squash) 192.168.1.33(rw,sync,all_squash,anonuid=2000,anongid=2000)
#[共享目录]  [客户端地址1(权限)]  [客户端地址2(权限)]
1、共享目录：每一行最前面是共享出来的目录，好比上面我要共享/web目录，那么此选项就能够直接写/web目录，这个目录能够依照不一样的权限共享给不一样的目录。
2、客户端地址：客户端地址可以设置一个网络，也能够是单个主机。参数：如上面的读写权限rw，同步更新sync等待。

    1、客户端地址可使用完整的IP或者网络号，例如192.168.1.33或192.168.1.0/24
    2、一样可使用主机名，可是这个主机名必需要在/etc/hosts中存在，或者能够经过DNS找到才行。
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