NFS笔记

什么是NFS服务器

NFS（Network File System）即网络文件系统，它允许网络中的计算机之间共享资源。在NFS的应用中，本地NFS的客户端应用可以透明地读写位于远端NFS服务器上的文件，就像访问本地文件一样。简单来说就是一个共享服务。不同于ftp协议，ftp需要将文件通通下载到本地之后才能修改，占用了本地空间。而nsf可以直接在服务器上进行对文件的修改。

工作原理

VFS简单介绍

linux的文件系统高达几十个，如果ext4，ext2，nfs等等。 我们在用ls命令时，不能每个文件系统都专门设计一个ls命令。而vfs就是将所有的文件系统接口汇总成一个接口(API)。在访问文件系统时通过vfs抽象层来访问到真正的文件系统。

NFS工作逻辑

针对上图来进行说明：

• 用户在访问本地文件时，通过本地磁盘访问即可。本地磁盘上的文件通过vfs功能抽象出来统一的系统接口供用户使用。

• 对于NFS来说，它基于网络，用户在访问NFS文件系统时，通过套接字TCP/UDP IP协议（NFS很早以前都是UDP协议，而现在基本上都是用TCP协议）来访问NFS服务器。服务器在接收到报文协议之后，服务器经过相关操作将结果返回给用户。而这些都是通过RPC实现的。`（服务器上的磁盘里可以装有各种各样的文件系统，只不过它通过VFS将客户想要访问的文件通通转化为NFS系统返回给客户而已。）

• NFS提供众多的功能，每个功能就得提供一个端口，导致NFS的端口永远是不固定的。那么客户端怎么知道NFS的端口呢。RPC提供了统一对外的端口111。如果NFS需要提供什么功能，它会向RPC进行注册端口，RPC会记录NFS注册的端口。并且告诉客户端，让客户端连接上去。也是rpc.bind的功能

• 注意：用户在访问NFS时是以用户自己的身份访问。同样服务器端也是如此。问题就出现了，假如客户端的用户ID1001，用户名centos 。服务器上的用户ID也是1001，用户却是kun。这两个名字不一样，却是同一个用户。因为用户是以ID号存在的。我们看到的用户名称都是经过反解析才看到。这样服务器端看自己的文件是kun，而客户端看到的文件是centos，又假如centos拥有一切能力，那就可以在nfs服务器上肆无忌惮。为避免这种错误，我们就要专门建立存放用户名的地方。如ldap，nis等…

NFS辅助功能

RPC：简单来说就是客户机远程调用服务器上函数以实现系统调用。
mountd：提供NFS服务认证功能。
解释：内核中的nfs模块监听套接字，需要用户空间内的进程向内核注册进行代为监听套接字，但是为了数据安全性，不是所有人都可以随便访问的。这时就需要一个认证功能mountd，当用户去访问nfs时，它通过mountd的认证，就可以进行访问。反之拒绝。这里mountd的端口是半随机的，也就是不确定。客户怎么mountd的端口？客户的nfs在连接服务器时，需要先跟rpc-server进行连接。由rpc-server来告知mountd的端口，然后进行连接。

rpc.lockd：加锁；
解释：用户在访问文件时，会对文件进行一个暂时加锁的状态，别的用户想访问同一个文件时，会访问不了，这样为防止数据在修改时出现混乱的状态。
rpc.statd：状态；
解释：用户修改文件时出现不可抗力因素，导致nfs出现故障，nfs重新启动之后，故障前访问的文件会有状态通知。

NFS使用

使用NFS之前，先查看内核中是否含有NFS模块。

[root@bogon mysql]# lsmod | grep nfs
nfsd                  302418  13 
auth_rpcgss            59343  2 nfsd,rpcsec_gss_krb5
nfs_acl                12837  1 nfsd
lockd                  93600  1 nfsd
grace                  13295  2 nfsd,lockd
sunrpc                300464  23 nfsd,rpcsec_gss_krb5,auth_rpcgss,lockd,nfs_acl

安装nfs-utils
由于nfs模块处于内核，无法监听套接字，所以需要nfs-utils来代为监听。

[root@bogon mysql]# yum info nfs-utils
已加载插件：fastestmirror, langpacks
Loading mirror speeds from cached hostfile
 * base: mirrors.huaweicloud.com
 * epel: mirror01.idc.hinet.net
 * extras: mirrors.huaweicloud.com
 * updates: mirrors.huaweicloud.com
已安装的软件包
名称    ：nfs-utils
架构    ：x86_64
时期       ：1
版本    ：1.3.0
发布    ：0.61.el7
大小    ：1.0 M
源    ：installed

配置文件/etc/exports
既然是共享，就需要定义你想给谁共享以及共享哪些文件。可以使用man exports
格式： /PATH/TO/SOME_DIR clients1(export_options, ...) clients2(export_options, ...)

• /PATH/TO/SOME_DIR：要共享的目录，最好是一个单独的分区

• client： singalhost：ipv4, ipv6, FQDN；
       network：address/netmask， 支持长短格式的掩码；
       wildcards：主机名通配，例如：*.magedu.com;
       netgroups：NIS域内的主机组；@group_name；
       anonymous：使用*通配所有主机；
  两个客户端直接要使用空格隔开，客户端后面的括号不要有空格！

• export_options:

  • General Options:
         ro：只读
     rw：读写
     sync：同步
     async：异步；一般都用异步，同步会影响性能
     secure：客户端端口小于1024，否则就要使用insecure选项
  • User ID Mapping：
         root_squash：压缩root用户，一般指将其映射为nfsnobody； 就是来宾用户
     no_root_squash：不压缩root用户；危险！！
         all_squash：压缩所有用户；
     anonuid and anongid：将压缩的用户映射为此处指定的用户；

NFS Client的常用命令：

NFS属于文件系统，所以需要挂载之后使用

 mount -t nfs servername:/path/to/share /path/to/mount_point  [-rvVwfnsh ] [-o options]

查看NFS服务器上的挂载相关信息

  showmount -e NFS_SERVER_IP: 查看指定的nfs server上导出的所有文件系统；

修改NFS配置文件后，重载NFS

       exportfs：
                -r：重新导出；
                -a：所有文件系统；
                -v：详细信息；
                -u：取消导出文件系统；
            

示例

客户端在挂载nfs服务时，默认情况下客户端上的root用户权限将会被压榨，被当做nfsnobody用户来进行访问。普通用户则仍然是普通用户。
1)将/data/share目录分享出去

[root@localhost ~]# cat /etc/exports
/data/share/ *(rw)

2)在客户端上对share下的文件进行修改

[root@localhost ~]# mount 11.2.1.205:/data/share /mnt/share1

3）发现无法写入文件

  5 dshadskajidsnkjada
  6 dsjakljdslka
                                                                                                                   
"/mnt/share1/f1"
"/mnt/share1/f1" E212: 无法打开并写入文件
请按 ENTER 或其它命令继续

4）将服务器上的文件夹权限设置成777，使其它用户也有写权限

[root@localhost ~]# chmod 777 /data/share

5）在客户端上再次对f1进行编辑

[root@localhost ~]# cat /mnt/share1/f1
a
b
c

6）查看服务器端f1文件的属主和属组，发现变成来nfsnobody权限。

[root@localhost ~]# ll /data/share
总用量 4
-rw-r--r-- 1 nfsnobody nfsnobody 6 3月  21 15:24 f1

7）客户端切换到ydong用户，重新在/mnt/share1下创建我呢间

[ydong@localhost ~]$ echo "ydong" > /mnt/share1/f2

8）查看服务器端上f2的文件，发现属主和属组都是ydong

[root@localhost ~]# ll /data/share
总用量 8
-rw-r--r-- 1 nfsnobody nfsnobody 6 3月  21 15:24 f1
-rw-rw-r-- 1 ydong     ydong     6 3月  21 15:26 f2

这就是因为root的权限太大导致root权限被压榨，而普通用户权限相对来说比较小，所以并未压缩。

如果nfs客户端上的用户在nfs服务器端上没有，那么nfs客户端上普通用户创建的文件将会映射成服务器端上相同id号的属组和属主。

如果nfs客户端和nfs服务器上拥有同一个id号的情况，nfs客户端和服务器端会出现两个不同属组和属主的文件。

NFS自动挂载

开机自动挂载

1）nfs共享目录

[root@localhost ~]# cat /etc/exports
/data/share/ *(rw)

2）在客户端fstab文件中写入挂载选项

[root@localhost ~]# cat /etc/fstab
11.2.1.205:/data/share       /mnt/share1              nfs     defaults       0 0	

3）查看挂载效果

[root@localhost ~]# mount -a
[root@localhost ~]# mount  | grep 11
11.2.1.205:/data/share on /mnt/share1 type nfs4 (rw,relatime,vers=4.1,rsize=262144,wsize=262144,namlen=255,hard,proto=tcp,timeo=600,retrans=2,sec=sys,clientaddr=11.2.3.46,local_lock=none,addr=11.2.1.205)

autofs自动挂载

不需要开机就启动挂载的那些文件，可以使用autofs实现。直接进入某目录而实现自动挂载

比如我们正常挂载磁盘的时候，我们需要将/dev/cdrom挂载到某个挂载点上。

[root@localhost ~]# mount /dev/cdrom /media/cdrom/
mount: /dev/sr0 写保护，将以只读方式挂载

有了autofs，我们可以直接进入目录实现自动挂载，而不用手动挂载

[root@localhost ~]# df
文件系统                         1K-块    已用     可用 已用% 挂载点
devtmpfs                       1001816       0  1001816    0% /dev
tmpfs                          1018848       0  1018848    0% /dev/shm
tmpfs                          1018848    9984  1008864    1% /run
tmpfs                          1018848       0  1018848    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos_bogon-root 20961280 4062668 16898612   20% /
/dev/sda1                       508580  167020   341560   33% /boot
/dev/mapper/centos_bogon-data 20961280   65760 20895520    1% /data
/dev/mapper/centos_bogon-home 10475520   70212 10405308    1% /home
/dev/mapper/centos_bogon-var  20961280  711844 20249436    4% /var
tmpfs                           203772       0   203772    0% /run/user/0
11.2.1.205:/data/share        20961280   65792 20895488    1% /mnt/share1

1）启动autofs功能

[root@localhost ~]# systemctl start autofs

2）进入到/misc/cd目录，实现自动挂载

[root@localhost ~]# cd /misc/cd
[root@localhost cd]# df
/dev/sr0                      10767514 10767514        0  100% /misc/cd

实现这些功能是autofs的配置文件实现的。

[root@localhost ~]# cat /etc/auto.master
/misc	/etc/auto.misc   # 定义了挂载点父目录以及挂载配置文件

[root@localhost ~]# cat /etc/auto.misc
cd		-fstype=iso9660,ro,nosuid,nodev	:/dev/cdrom   # 挂载点子目录，以及挂载选项及挂载的磁盘

实现nfs自动挂载
1）将需要共享的目录写入到/etc/exports中

[root@server ~]# cat /etc/exports
/data/share/ *(rw)

2）在客户端中auto/misc定义父目录以及挂载选项，如果文件夹为d1/d2/d3，那么它的父目录就是d1/d2。就是相对路径的父目录

[root@client ~]# cat /etc/auto.master
/mnt   /etc/nfs.misc

3）写nfs.misc的配置文件

[root@client share1]# cat /etc/nfs.misc
share1     -fstype=nfs,rw,nosuid,vers=3   11.2.1.205:/data/share

4）重新启动nfs

[root@client ~]# systemctl restart autofs
[root@client ~]# df
文件系统                         1K-块    已用     可用 已用% 挂载点
devtmpfs                       1001816       0  1001816    0% /dev
tmpfs                          1018848       0  1018848    0% /dev/shm
tmpfs                          1018848    9988  1008860    1% /run
tmpfs                          1018848       0  1018848    0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos_bogon-root 20961280 4062696 16898584   20% /
/dev/sda1                       508580  167020   341560   33% /boot
/dev/mapper/centos_bogon-data 20961280   65760 20895520    1% /data
/dev/mapper/centos_bogon-home 10475520   70212 10405308    1% /home
/dev/mapper/centos_bogon-var  20961280  710996 20250284    4% /var
tmpfs                           203772       0   203772    0% /run/user/0

5)进入到客户端的/mnt/share下

[root@client ~]# cd /mnt/share1
[root@client share1]# df
11.2.1.205:/data/share        20961280   65792 20895488    1% /mnt/share1

绝对路径挂载
两个用户希望看到到的共享内容不一样，我们就需要使用绝对路径法来实现
1）提供两个共享文件

[root@server ~]# cat /etc/exports
/data/wang *(rw)
/data/ydong *(ro)

2）在客户端设置auto配置文件

[root@client ~]# cat /etc/auto.master
/-   /etc/nfs.misc   #表示使用绝对路径

3）编写/etc/nfs.misc

[root@client ~]# cat /etc/nfs.misc 
/home/ydong -fstype=nfs,ro,nosuid,vers=3  11.2.1.205:/data/ydong
/home/wang  -fstype=nfs,rw,nosuid,vers=3  11.2.1.205:/data/wang

4)测试

[root@client ~]# su - ydong
上一次登录：六 3月 21 15:25:41 CST 2020pts/0 上
-bash-4.2$ ls
ydong.home
-bash-4.2$ exit
登出
[root@client ~]# su - wang
-bash-4.2$ ls
wang.home
-bash-4.2$ 

出现上述情况是因为nfs服务器直接把ydong和wang的家目录完全霸占了，所以才不会有主机名称。