linux NFS共享存储
一、NFS的简介
1.1.1 什么NFS
NFS 是（Network Flie System）网络文件系统的缩写，通过网络存储和组织文件的一种方法或机制。
1.1.2 企业为什么用NFS共享存储
在企业中前端所有的应用服务器接收到用户上传的图片、文件、视频，都会统一存放到后端的存储服务器上，方便前端应用服务器的统一存取。
1.1.3 共享存储的种类
- 单点存储：NFS （中小型企业使用），阿里云服务的NAS服务,OSS对象服务。
- 分布式存储：FastDFS、Ceph、GlusterFS、Mfs(大型企业会用)。
- NFS的工作原理
在c7系统中rpcbind和NFS是并行启动的所以和c6不同，c6要想启动rpcbind然后在启动NFS。我用的是c7，所以NFS工作的原理就，rpcbind和NFS同时启动之后NFS会将自己的所有服务端口注册到rpcbind上，如果客户端访问NFS会先请求rpcbind，rpcbind会把NFS的端口返回给客户端，然后客户端就会连接NFS的端口，NFS验证端口正确之后就和连接客户端。
二、NFS共享存储环境搭建
2.1.1 NFS服务端安装
- 安装服务端
[root@nfs01 ~]# yum install nfs-utils rpcbind -y
[root@nfs01 ~]# rpm -qa nfs-utils rpcbind
rpcbind-0.2.0-49.el7.x86_64
nfs-utils-1.3.0-0.66.el7.x86_64
- 启动rpcbind和NFS
[root@nfs01 ~]# systemctl enable rpcbind.service
[root@nfs01 ~]# systemctl enable nfs.service
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nfs-server.service to /usr/lib/systemd/system/nfs-server.service.
[root@nfs01 ~]# systemctl start nfs.service
- 查看NFS在rpcbind上注册的端口服务
[root@nfs01 ~]# rpcinfo -p 127.0.0.1
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
100024 1 udp 7194 status
100024 1 tcp 20528 status
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
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 56231 nlockmgr
100021 3 udp 56231 nlockmgr
100021 4 udp 56231 nlockmgr
100021 1 tcp 14003 nlockmgr
100021 3 tcp 14003 nlockmgr
100021 4 tcp 14003 nlockmgr
- 查看NFS和rpcbind的端口
[root@nfs01 ~]# netstat -luntp |grep -E "rpc|nfs"
tcp 0 0 0.0.0.0:111 0.0.0.0:* LISTEN 1772/rpcbind
tcp 0 0 0.0.0.0:20048 0.0.0.0:* LISTEN 1870/rpc.mountd
tcp 0 0 0.0.0.0:20528 0.0.0.0:* LISTEN 1848/rpc.statd
tcp6 0 0 :::39368 :::* LISTEN 1848/rpc.statd
tcp6 0 0 :::111 :::* LISTEN 1772/rpcbind
tcp6 0 0 :::20048 :::* LISTEN 1870/rpc.mountd
udp 0 0 0.0.0.0:7194 0.0.0.0:* 1848/rpc.statd
udp 0 0 0.0.0.0:111 0.0.0.0:* 1772/rpcbind
udp 0 0 0.0.0.0:20048 0.0.0.0:* 1870/rpc.mountd
udp 0 0 0.0.0.0:675 0.0.0.0:* 1772/rpcbind
udp 0 0 127.0.0.1:755 0.0.0.0:* 1848/rpc.statd
udp6 0 0 :::111 :::* 1772/rpcbind
udp6 0 0 :::48616 :::* 1848/rpc.statd
udp6 0 0 :::20048 :::* 1870/rpc.mountd
udp6 0 0 :::675 :::* 1772/rpcbind
- 如何配置NFS共享存储
[root@nfs01 ~]# ll /etc/exports
-rw-r--r--. 1 root root 0 Jun 7 2013 /etc/exports
查看如何配置NFS
[root@nfs01 ~]# man exports
EXAMPLE
# sample /etc/exports file
/ master(rw) trusty(rw,no_root_squash)
/projects proj*.local.domain(rw)
/usr *.local.domain(ro) @trusted(rw)
/home/joe pc001(rw,all_squash,anonuid=150,anongid=100)
/pub *(ro,insecure,all_squash)
/srv/www -sync,rw server @trusted @external(ro)
/foo 2001:db8:9:e54::/64(rw) 192.0.2.0/24(rw)
/build buildhost[0-9].local.domain(rw)
-
NFS共享存储的配置方法
第一列：是共享的目录
第二例：允许访问的主机（IP 域名 主机名）
第三列：权限 （rw读写 ro只读）可选参数 -
配置NFS共享存储
[root@nfs01 ~]# cat /etc/exports
#this public file
#/data 172.16.1.0/24(rw,sync) 10.0.0.0/24(ro,sync)
/data 172.16.1.0/24(rw,sync)
8.创建共享目录并授权
[root@nfs01 ~]# mkdir /data
[root@nfs01 ~]# id nfsnobody
uid=65534(nfsnobody) gid=65534(nfsnobody) groups=65534(nfsnobody)
[root@nfs01 ~]# chown -R nfsnobody:nfsnobody /data
[root@nfs01 ~]# ll -d /data
drwxr-xr-x 2 nfsnobody nfsnobody 6 Apr 29 04:23 /data
- 重启NFS服务
[root@nfs01 ~]# systemctl restart nfs.service
[root@nfs01 ~]# systemctl reload nfs
[root@nfs01 ~]# exportfs -r
#上述三个命令是等价的，用其中一个即可。
- 检查是否成功
[root@nfs01 ~]# showmount -e
Export list for nfs01:
/data 172.16.1.0/24
- 本地挂载测试
[root@nfs01 ~]# mount -t nfs 172.16.1.31:/data /mnt
mount.nfs: access denied by server while mounting 172.16.1.31:/data
#出现权限被拒绝的报错：是配置文件里ip没有加掩码，加上掩码即可解决
[root@nfs01 ~]# mount -t nfs 172.16.1.31:/data /mnt
[root@nfs01 ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs 979M 0 979M 0% /dev
tmpfs 991M 0 991M 0% /dev/shm
tmpfs 991M 9.5M 981M 1% /run
tmpfs 991M 0 991M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos_node-root 19G 2.1G 17G 12% /
/dev/sda1 497M 156M 342M 32% /boot
tmpfs 199M 0 199M 0% /run/user/0
172.16.1.31:/data 19G 2.1G 17G 12% /mnt
- 创建文件测试
[root@nfs01 ~]# cd /mnt/
[root@nfs01 /mnt]# ls -l
total 0
[root@nfs01 /mnt]# touch cs.txt
[root@nfs01 /mnt]# ls -l
total 0
-rw-r--r-- 1 nfsnobody nfsnobody 0 Apr 30 22:49 cs.txt
[root@nfs01 /mnt]# ll /data/
total 0
-rw-r--r-- 1 nfsnobody nfsnobody 0 Apr 30 22:49 cs.txt
2.1.2 客户端配置
- 客户端安装
[root@web01 ~]# yum install nfs-utils rpcbind -y
#原则上客户端只安装rpcbind就可以的，但是nfs-utils安装包里有个showmount命令我们要使用所以安装上但是不要启动就可以了。
- 启动rpcbind
[root@web01 ~]# systemctl start rpcbind
[root@web01 ~]# systemctl enable rpcbind
[root@web01 ~]# systemctl status rpcbind
● rpcbind.service - RPC bind service
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/rpcbind.service; enabled; vendor preset: enabled)
Active: active (running) since Thu 2020-04-30 22:57:31 CST; 24s ago
Main PID: 1883 (rpcbind)
CGroup: /system.slice/rpcbind.service
└─1883 /sbin/rpcbind -w
Apr 30 22:57:31 web01 systemd[1]: Starting RPC bind service...
Apr 30 22:57:31 web01 systemd[1]: Started RPC bind service.
- 端口检查
[root@web01 ~]# ss -luntp|grep rpc
udp UNCONN 0 0 *:111 *:* users:(("rpcbind",pid=1883,fd=6))
udp UNCONN 0 0 *:786 *:* users:(("rpcbind",pid=1883,fd=7))
udp UNCONN 0 0 [::]:111 [::]:* users:(("rpcbind",pid=1883,fd=9))
udp UNCONN 0 0 [::]:786 [::]:* users:(("rpcbind",pid=1883,fd=10))
tcp LISTEN 0 128 *:111 *:* users:(("rpcbind",pid=1883,fd=8))
tcp LISTEN 0 128 [::]:111 [::]:* users:(("rpcbind",pid=1883,fd=11))
- 查看并挂载NFS共享存储
[root@web01 ~]# showmount -e 172.16.1.31
Export list for 172.16.1.31:
/data 172.16.1.0/24
[root@web01 ~]# mount -t nfs 172.16.1.31:/data /mnt
[root@web01 ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs 979M 0 979M 0% /dev
tmpfs 991M 0 991M 0% /dev/shm
tmpfs 991M 9.5M 981M 1% /run
tmpfs 991M 0 991M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos_node-root 19G 2.1G 17G 11% /
/dev/sda1 497M 156M 342M 32% /boot
tmpfs 199M 0 199M 0% /run/user/0
172.16.1.31:/data 19G 2.1G 17G 12% /mnt
- 创建文件进行测试
[root@web01 ~]# touch /mnt/web01.txt
[root@web01 ~]# ll /mnt/
total 0
-rw-r--r-- 1 nfsnobody nfsnobody 0 Apr 30 22:49 cs.txt
-rw-r--r-- 1 nfsnobody nfsnobody 0 Apr 30 23:20 web01.txt
- 设置开机自启动
[root@web01 ~]# echo '172.16.1.31:/data /mnt nfs defaults 0 0' >>/etc/fstab
[root@web01 ~]# tail -1 /etc/fstab
172.16.1.31:/data /mnt nfs defaults 0 0
7.因为在前面优化的时候把开机自动挂载的服务关了，所以没有挂载上，
[root@web01 ~]# systemctl start remote-fs.target
[root@web01 ~]# systemctl enable remote-fs.target
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/remote-fs.target to /usr/lib/systemd/system/remote-fs.target.
[root@web01 ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs 979M 0 979M 0% /dev
tmpfs 991M 0 991M 0% /dev/shm
tmpfs 991M 9.5M 981M 1% /run
tmpfs 991M 0 991M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos_node-root 19G 2.1G 17G 11% /
/dev/sda1 497M 156M 342M 32% /boot
172.16.1.31:/data 19G 2.1G 17G 11% /data
tmpfs 199M 0 199M 0% /run/user/0
挂载扩展
172.16.1.31:/data /data nfs defaults,_netdev 0 0
#这里的_netdev是防止nfs服务器挂掉，客户端不能启动的参数。
- autofs 服务
这也是一个NFS的自动挂载工具，但是这个工具有很大的缺点，就是我往NFS共享存储里面放东西的时候，它才自动挂载NFS，平时都是卸载状态，如果并发很大的话，这样做就会降低效率。https://blog.csdn.net/weixin_42179528/article/details/90379307?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-1&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromBaidu-1
2.1.3 NFS exports 重要配置参数说明
- rw允许在这个NFS卷上读取和写入请求。
- async 异步写到远程缓冲区参数
- sync 数据写到磁盘
- root_squash 如果访问NFS server共享目录的root用户，则它的权限将被压缩成匿名用户，同时它的UID和GID通常会变成nfsnobody的身份。
- no_root_squash 访问NFSserver共享目录的用户如果是root，它对该共享目录具有root权限
- all_squash 不过什么用户访问NFS server 共享目录的用户是什么身份，则它的权限将被压缩成匿名用户同时它的UID和GID通常会变成nfsnobody的身。
- anonuid 指定匿名用户的UID
- anongid 指定匿名用户的GID
- 这个文件中有NFS服务端的挂载参数
2.1.4 NFS服务端参数实战
服务端参数查看
[root@nfs01 ~]# cat /var/lib/nfs/etab
/data 172.16.1.0/24(rw,sync,wdelay,hide,nocrossmnt,secure,root_squash,no_all_squash,no_subtree_check,secure_locks,acl,no_pnfs,anonuid=65534,anongid=65534,sec=sys,rw,secure,root_squash,no_all_squash)
- NFS默认用户改变
创建WWW用户并指定UID和GID（在客户端也要创建相同的用户UID和GID一样）
[root@nfs01 ~]# useradd -u 888 -M -s /sbin/nologin www
[root@nfs01 ~]# groupmod -g 888 www
[root@nfs01 ~]# id www
uid=888(www) gid=888(www) groups=888(www)
- 添加参数
[root@nfs01 ~]# tail -1 /etc/exports
/data 172.16.1.0/24(rw,sync,all_squash,anonuid=888,anougid=888)
- 把data共享目录的用户换成www
[root@nfs01 ~]# chown -R www.www /data
- 重启NFS服务
[root@nfs01 ~]# systemctl reload nfs
- 本地挂载成功
[root@nfs01 ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs 979M 0 979M 0% /dev
tmpfs 991M 0 991M 0% /dev/shm
tmpfs 991M 9.5M 981M 1% /run
tmpfs 991M 0 991M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos_node-root 19G 2.1G 17G 11% /
/dev/sda1 497M 156M 342M 32% /boot
tmpfs 199M 0 199M 0% /run/user/0
172.16.1.31:/data 19G 2.1G 17G 11% /mnt
- 客户顿挂载 web01
[root@web01 ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs 979M 0 979M 0% /dev
tmpfs 991M 0 991M 0% /dev/shm
tmpfs 991M 9.5M 981M 1% /run
tmpfs 991M 0 991M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos_node-root 19G 2.1G 17G 11% /
/dev/sda1 497M 156M 342M 32% /boot
172.16.1.31:/data 19G 2.1G 17G 11% /data
tmpfs 199M 0 199M 0% /run/user/0
- 客户端挂载 web02
[root@web02 ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs 979M 0 979M 0% /dev
tmpfs 991M 0 991M 0% /dev/shm
tmpfs 991M 9.5M 981M 1% /run
tmpfs 991M 0 991M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos_node-root 19G 2.1G 17G 11% /
/dev/sda1 497M 156M 342M 32% /boot
172.16.1.31:/data 19G 2.1G 17G 11% /data
tmpfs 199M 0 199M 0% /run/user/0
- 创建文件测试
[root@web02 ~]# touch /data/web02.txt
[root@web01 ~]# touch /data/web01.txt
[root@web01 ~]# ll /data/
total 0
-rw-r--r-- 1 www www 0 May 1 12:21 web01.txt
-rw-r--r-- 1 www www 0 May 1 12:20 web02.txt
2.1.5 NFS客户端参数说明
- /proc/mounts 查看挂载参数
[root@web01 ~]# cat /proc/mounts
172.16.1.31:/data /data nfs4 rw,relatime,vers=4.1,rsize=262144,wsize=262144,namlen=255,hard,proto=tcp,timeo=600,retrans=2,sec=sys,clientaddr=172.16.1.7,local_lock=none,addr=172.16.1.31 0 0
- 三种方法解决NFS服务端宕机，客户端无法启动的原因。
[root@web01 ~]# tail -3 /etc/fstab
#172.16.1.31:/data /data nfs defaults,_netdev 0 0
#172.16.1.31:/data /data nfs defaults,soft 0 0
172.16.1.31:/data /data nfs defaults,hard,intr 0 0
- 指定inode和block的大小
[root@web01 ~]# mount -t nfs -o hard,intr,rsize=131072,wsize=131072 172.16.1.31:/data/ /mnt
mount -0 本地参数优化
4. noexec 不允许在挂载文件中执行二进制命令，这样做可以提高安全
5. noatime 访问文件时不更新时间戳，高并发的情况下可以提高I/O性能。
6. nodiratime 访问目录时不更新时间戳，高并发的情况下可以提高I/O性能。
7. nosuid 不允许别人在这个分区上使用suid
8. 文件系统只读故障
https://blog.csdn.net/daydayup_gzm/article/details/52744540
- 生产中安全优化挂载(可选)
[root@web02 ~]# mount -t nfs -o nosuid,noexec,nodev,noatime,nodiratime,hard,intr,rsize=131072,wsize=131072 172.16.1.31:/data /mnt
#测试发现默认挂载就好
- nfs 内核优化
[root@nfs01 ~]# cat >>/etc/sysctl.conf<<EOF
> net.core.wmem_default = 8388608
> net.core.rmem_default = 8388608
> net.core.wmem_max = 16777216
> net.core.rmem_max = 16777216
> EOF
[root@nfs01 ~]# sysctl -p
net.core.wmem_default = 8388608
指定发送套接字缓冲区大小的默认值
net.core.rmem_default = 8388608
指定接收套接字缓冲区大小的默认值
net.core.wmem_max = 16777216
指定发送套接字缓冲区大小的最大值
net.core.rmem_max = 16777216
指定接收套接字缓冲区大小的最大值
三、NFS生产优化小结
3.1.1 磁盘优化
- 多块磁盘做raid5或raid10（最佳）。
- 网卡吞吐量要大，至少千兆（多块网卡可以做bond）https://www.jianshu.com/p/e31b2b5b2f22
3.1.2 服务端和客户端优化
1，请看上述笔记
3.1.3 内核优化
- 内核优化
[root@web02 ~]# cat >>/etc/sysctl.conf<<EOF
> net.core.wmem_default = 8388608
> net.core.rmem_default = 8388608
> net.core.wmem_max = 16777216
> net.core.rmem_max = 16777216
> EOF
[root@web02 ~]# sysctl -p
3.1.4 切割NFS
- 把多个目录分配到不同的NFS服务上
3.1.5 优化思想
- 能在前端访问解决的问题，就不要留到后端解决。