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NFS总结

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什么是NFS，为什么要NFS

NFS（Network File System）这个网络文件系统，最大的功能是通过网络，使得在不同的机器之间共享文件。通过NFS可以将另一台机器的某个目录挂载到本机的某个目录下，在使用的时候挂载过来的目录就像在本地一样。极大的方便了多台服务器之间的文件共享。

什么是RPC

在提到NFS服务的时候，都会提到RPC服务，那么什么是RPC服务，为什么需要RPC服务呢。
首先RPC是Remote Procedure Call的缩写，及远程过程调用。其次关于为什么要RPC服务是因为，NFS服务在启动的时候对于端口的选择是随机的，NFS在启动的时候回随机选择小于1024的端口进行数据的传输。那么在客户端连接到NFS服务器的时候，怎么知道应该通过哪个端口进行连接呢。这个时候就需要RPC服务出现了，RPC的主要功能就是记录每个NFS服务所对应的端口号，并将对应的端口号发送给客户端，客户端根据获得的端口号进行连接。
客户端连接NFS服务的过程：

  1. 客户端首先向NFS服务所在的服务器的RPC服务发起请求，RPC服务的端口固定为111
  2. RPC服务在接收到客户端的请求之后，找到注册的NFS服务所对应的端口号，并将端口号发送给客户端
  3. 客户端根据获取到NFS端口号进行连接

配置NFS步骤

  • 环境介绍
    • CentOS6.6

NFS主要软件结构

  • /etc/exports NFS的主要配置文件，在该文件中定义NFS输出的目录、权限等属性
  • /usr/sbin/exportfs 管理NFS共享资源的命令，在NFS的server端使用
  • /usr/sbin/showmount 查询NFS共享资源的命令，在client端使用
  • /var/lib/nfs/etab NFS的日志文件，记录了NFS共享出来的目录的完整权限设置值
  • /var/lib/nfs/xtab NFS连接信息的日志文件，记录了曾经链接到此NFS服务器的相关客户端的数据

/etc/exports配置文件介绍

配置文件中的格式：

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<输出目录> [客户端1(权限)] [客户端2(权限)] ...

  • 输出目录
    指定共享的文件目录

  • 客户端
    指定可以访问共享资源的客户端

    • 指定IP的方式：192.168.1.1
    • 指定网段的方式 192.168.1.0/24或者192.168.1.0/255.255.255.0
    • 指定主机名的方式 node1，但是这个主机名必须在记录在/etc/hosts文件内，需要能解析到对应的ip
    • 通配符的方式 表示所有的主机，node主机名通配

  • 权限

    • rw/ro 指定文件是可读写（read-write）的还是只读（read-only）的
    • sync/async 对目录中的数据进行更改的话，更改会同步写到硬盘还是只写到内存直接写到硬盘
    • no_root_squash 当客户端使用root账户连接的时候，不转化为匿名用户
    • root_squash 当客户端使用root账户连接的会后，转化为匿名用户
    • all_squash 当客户端连接的时候，无论使用什么用户进行连接，都会被转换为匿名用户
    • anonuid 指定匿名用户的UID
    • anongid 指定匿名用户的GID

NFS server端配置

  • 检查服务器是否安装了nfs-util和rpcbind两个包

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    [root@d146bbc8-94a2-42c4-8eaa-3fb3264fd176 ~]# rpm -qa | grep nfs
    nfs-utils-1.2.3-54.el6.x86_64
    nfs-utils-lib-1.1.5-9.el6.x86_64
    [root@d146bbc8-94a2-42c4-8eaa-3fb3264fd176 ~]# rpm -qa | grep rpcbind
    rpcbind-0.2.0-11.el6.x86_64

  • 填写/etc/exports配置文件

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    mkdir -p /nfs/{test1,test2,test3,test4,test5}
    vim /etc/exports


exports配置文件中都有默认权限配置，如果我们想查看默认的配置是什么，可以查看/var/lib/nfs/etab文件，该文件中完整的记录了NFS共享资源的所有配置

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/nfs/test2	10.10.30.247(rw,sync,wdelay,hide,nocrossmnt,secure,root_squash,no_all_squash,no_subtree_check,secure_locks,acl,anonuid=65534,anongid=65534)
/nfs/test1	10.10.30.247(rw,sync,wdelay,hide,nocrossmnt,secure,root_squash,no_all_squash,no_subtree_check,secure_locks,acl,anonuid=65534,anongid=65534)
/nfs/test3	10.10.30.0/24(rw,sync,wdelay,hide,nocrossmnt,secure,root_squash,no_all_squash,no_subtree_check,secure_locks,acl,anonuid=65534,anongid=65534)
/nfs/test2	*(ro,sync,wdelay,hide,nocrossmnt,secure,root_squash,no_all_squash,no_subtree_check,secure_locks,acl,anonuid=65534,anongid=65534)

  • 启动RPC服务

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    [root@d146bbc8-94a2-42c4-8eaa-3fb3264fd176 ~]# /etc/init.d/rpcbind start

  • 启动NFS服务

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    [root@d146bbc8-94a2-42c4-8eaa-3fb3264fd176 ~]# /etc/init.d/nfs start
    Starting NFS services:                                     [  OK  ]
    Starting NFS quotas:                                       [  OK  ]
    Starting NFS mountd:                                       [  OK  ]
    Starting NFS daemon:                                       [  OK  ]
    Starting RPC idmapd:                                       [  OK  ]

  • 修改/etc/exports文件
    如果我们在启动NFS服务之后，又修改了 exports 文件的话怎么办，是不是需要重新启动NFS服务才能使的这些配置生效，答案当然是否定的，这样多麻烦。我们有 exportfs 命令。

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    exportfs [-aruv]

    options:
     -a:全部挂载或卸载
     -r:重新挂载/etc/exports配置文件中的信息
     -u:卸载某一目录
     -v:将内容显示输出

client端配置

  • 通过showmount命令查看NFS共享资源的情况
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    [root@6a192e7f-a43d-4b57-9573-ca740e3b5f0d ~]# showmount -e 10.10.30.250
    Export list for 10.10.30.250:
    /nfs/test3 10.10.30.0/24
    /nfs/test2 (everyone)
    /nfs/test1 10.10.30.247
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showmount [-ae] [hostname|IP]

options:
 -a:显示当前主机与客户端的NFS连接情况
 -e:显示指定NFS服务器的共享资源情况

  • 挂载NFS目录

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    [root@6a192e7f-a43d-4b57-9573-ca740e3b5f0d ~]# mkdir -p /nfs/local/{test1,test2,test3}
    [root@6a192e7f-a43d-4b57-9573-ca740e3b5f0d ~]# mount 10.10.30.250:/nfs/test1 /nfs/local/test1
    [root@6a192e7f-a43d-4b57-9573-ca740e3b5f0d ~]# mount 10.10.30.250:/nfs/test2 /nfs/local/test2
    [root@6a192e7f-a43d-4b57-9573-ca740e3b5f0d ~]# mount 10.10.30.250:/nfs/test3 /nfs/local/test3

  • 查看挂载情况

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    [root@6a192e7f-a43d-4b57-9573-ca740e3b5f0d ~]# df -h
    Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
    /dev/mapper/VolGroup-root
                           50G  5.3G   42G  12% /
    tmpfs                 1.9G     0  1.9G   0% /dev/shm
    /dev/vda1             488M   31M  432M   7% /boot
    /dev/sda               20G   33M   20G   1% /data
    10.10.30.250:/nfs/test1
                           50G  5.3G   42G  12% /nfs/local/test1
    10.10.30.250:/nfs/test2
                           50G  5.3G   42G  12% /nfs/local/test2
    10.10.30.250:/nfs/test3
                           50G  5.3G   42G  12% /nfs/local/test3
    [root@6a192e7f-a43d-4b57-9573-ca740e3b5f0d ~]# mount
    /dev/mapper/VolGroup-root on / type ext4 (rw)
    proc on /proc type proc (rw)
    sysfs on /sys type sysfs (rw)
    devpts on /dev/pts type devpts (rw,gid=5,mode=620)
    tmpfs on /dev/shm type tmpfs (rw)
    /dev/vda1 on /boot type ext4 (rw)
    none on /proc/sys/fs/binfmt_misc type binfmt_misc (rw)
    /dev/sda on /data type xfs (rw,nouuid)
    sunrpc on /var/lib/nfs/rpc_pipefs type rpc_pipefs (rw)
    10.10.30.250:/nfs/test1 on /nfs/local/test1 type nfs (rw,vers=4,addr=10.10.30.250,clientaddr=10.10.30.247)
    10.10.30.250:/nfs/test2 on /nfs/local/test2 type nfs (rw,vers=4,addr=10.10.30.250,clientaddr=10.10.30.247)
    10.10.30.250:/nfs/test3 on /nfs/local/test3 type nfs (rw,vers=4,addr=10.10.30.250,clientaddr=10.10.30.247)

NFS文件访问权限设置

我们知道在Linux系统中的文件，都有访问权限，可以指定用户访问，那么我通过NFS访问文件权限是如何设定的呢。比如我再NFS server上有一个文件的属主与属组都是gangshen,那我再client端普通用户user1访问这个文件，可以做修改吗？如果是使用root用户访问这个文件，可以做修改吗？
NFS文件系统的权限访问的原则是：服务器端会以客户端的用户UID与GID等身份来尝试读取服务器端的文件系统
以下是NFS是如何判断是否一个文件可写的步骤:

  1. 客户端以user1这个账户访问NFS目录，实际是以client端的user1的UID以及GID进行访问的
  2. NFS server收到客户端访问请求中的UID、GID，并根据这个UID在server端所在的服务器找到相应的用户，以该用户的权限进行访问
  3. 如果找不到对应UID的用户，则NFS server端会将连接的身份转换为匿名用户的连接
  4. 根据/etc/exports配置文件判断该目录是否有写入权限
    只有在满足：1、用户有写入权限 2、exports设置为有写入权限 3、文件具有写入权限 这三点之后，客户端才可以写入NFS是共享目录。

根据上述步骤的话，可以想到一种情况，如果我client端是通过root账户连接的，那我是不是对所有的文件具有可读、可写权限。这个的话，就需要重新来看下/etc/exports这个配置文件了。在exports文件中，设定权限的时候可以指定no_root_squash、root_squash、all_squash，这三个就是控制，我client连接上来的用户，最终在server端会以哪个用户进行访问。默认情况下是设置为root_squash，就是说如果client以root用户连接上来的话，server端会将该用户转换为匿名用户进行访问。很明显no_root_squash这个选项就是说不转换成匿名用户，all_squash这个选项是指定无论client用什么账户连接上来，都会被转换成匿名用户。

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