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NFS服务

一、NFS简介

NFS（Network File System）即网络文件系统，它允许网络中的不同计算机相互之间共享资源。NFS客户端可以透明地读写远程NFS服务器上的文件，就像访问本地文件一样。

二、NFS服务概述

NFS是1980年由SUN发展出来在UNINX&Linux系统间实现文件共享的一种方法。它是一种文件系统协议，支持应用程序在客户端通过网络存取位于服务器磁盘中的数据。

NFS只提供网络文件共享功能，不提供数据传输的功能。因此NFS客户端和NFS服务器需要借助RPC（Remote Procedure Calls）远程过程调用协议实现数据传输。RPC定义了一种进程间通过网络进行交互通信的机制，它允许客户端进程通过网络向远程服务进程请求服务，而不需要了解服务器底层的通信协议详细信息。

NFS服务器自开启服务之后一直处于等待状态，由NFS客户端建立过程调用的请求，将调用参数发送到远程NFS服务器，并等待响应。当请求到达远程NFS服务器后，NFS服务器处理客户端的请求，调用指定的程序，并将结果返回NFS客户端。NFS服务器上的目录如果可以被过程用户访问，就称为导出（export）；客户主机访问服务器导出目录的过程称为挂载（mount）或导入（import）。

三、NFS工作流程

当访问程序通过NFS客户端向NFS服务端存取文件时，其工作流程如下所述：

步骤1，首先用户访问NFS共享资源，由程序在NFS客户端上发出NFS文件存取功能的询问请求，这时NFS客户端（即执行程序的服务器）RPC服务（portmap 或 rpcbind 服务）就会通过网络向NFS服务端的RPC服务（即 portmap 或 rpcbind 服务）的111端口发出NFS文件存取功能的询问请求。

步骤2，NFS服务端的RPC服务（即 portmap 或 rpcbind 服务）找到对应的已注册的NFSdaemon端口后，通知NFS客户端的RPC服务（即 portmap 或 rpcbind 服务）。

步骤3，此时NFS客户端就可以获取到正确的端口，然后就直接与NFS daemon 联机存取数据。

步骤4，NFS客户端把数据存取成功后，告诉用户存取结果。

由于NFS的各项功能都需要向RPC服务注册，所以RPC服务能获取到NFS服务的各项对应的端口号、PID、NFS在主机监听的IP等，从而NFS客户端才能够通过RPC服务询问从而找到正确的端口。也就是说，NFS需要有RPC服务，NFS服务只需在服务端后于RPC启动，客户端无需启动NFS服务。

Linux NFS服务

四、NFS服务实践

案例1：

某公司新购一台服务器，服务器上已安装Linux操作系统，现要求将服务器配置成NFS服务器，实现文件共享服务，公司网络的网段为192.168.X.0/24。具体共享要求如下：

（1）在服务器端创建目录/nfs<y>1，并在其中创建文件rodir.txt，再创建目录/nfs<y>2，并在其中创建文件rwdir.txt。

（2）共享/nfs<y>1目录，允许所有的客户端访问该目录，但只具有读取权限。

（3）共享/nfs<y>2目录，只允许192.168.x.0/24网段的客户端访问，并具有读写权限。

（4）在客户端查看NFS服务器上发布的共享目录。

（5）在客户端挂载NFS服务器上发布的/nfs<y>1目录到本地的/nfslocal1目录下，并查看文件列表。

（6）在客户端挂载NFS服务器上发布的/nfs<y>2目录到本地的/nfslocal2目录下，并在其中创建文件wtest.file

1、实验环境

角色	主机名	操作系统	网卡	IP地址	备注
NFS服务器	nfsserver.gc.com	CentOS7.4	vmnet18	192.168.92.11	虚拟机
NFS客户端	nfsclient.gc.com	CentOS7.4	vmnet18	192.168.92.101	虚拟机

2、环境准备

NFS服务器

[root@localhost ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens32
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=none
IPADDR=192.168.92.11
NETMASK=255.255.255.0
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
NAME=ens32
DEVICE=ens32
ONBOOT=yes


[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname nfsserver.gc.com
[root@localhost ~]# hostname
nfsserver.gc.com

[root@nfsserver ~]# systemctl stop firewalld
[root@nfsserver ~]# systemctl disable firewalld
[root@nfsserver ~]# systemctl status firewalld
● firewalld.service - firewalld - dynamic firewall daemon
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/firewalld.service; disabled; vendor preset: enabled)
   Active: inactive (dead)
     Docs: man:firewalld(1)
     
     
[root@nfsserver ~]# getenforce 
Disabled


[root@nfsserver ~]# yum repolist all
Loaded plugins: fastestmirror
Loading mirror speeds from cached hostfile
repo id                     repo name                 status
DVD                         gc                        enabled: 3,894
repolist: 3,894

NFS客户端

[root@localhost ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens32
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=none
IPADDR=192.168.92.101
NETMASK=255.255.255.0
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
NAME=ens32
DEVICE=ens32
ONBOOT=yes


[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname nfsclient.gc.com
[root@localhost ~]# hostname
nfsclient.gc.com


[root@nfsclient ~]# systemctl stop firewalld
[root@nfsclient ~]# systemctl disable firewalld
[root@nfsclient ~]# systemctl status firewalld
● firewalld.service - firewalld - dynamic firewall daemon
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/firewalld.service; disabled; vendor preset: enabled)
   Active: inactive (dead)
     Docs: man:firewalld(1)
     

[root@nfsclient ~]# getenforce 
Disabled


[root@nfsclient ~]# yum repolist all
Loaded plugins: fastestmirror
Loading mirror speeds from cached hostfile
repo id                     repo name                 status
DVD                         gc                        enabled: 3,894
repolist: 3,894

3、配置文件解析

/etc/exports                            ###主配置文件
/usr/sbin/exports                       ###NFS服务自带管理命令
/usr/sbin/showmount                     ###客户端用来查看服务端分享的资源命令
/usr/lib/systemd/system/nfs.service     ###NFS服务管理脚本
/usr/lib/systemd/system/rpcbind.service ###rpc服务管理脚本

4、配置参数解析

参数	内容说明
rw\|ro	该目录分享的权限是可读写 (read-write) 或只读 (read-only)，但最终能不能读写，还是与文件系统的 rwx 及身份有关。
sync\|async	sync 代表数据会同步写入到内存与硬盘中，async 则代表数据会先暂存于内存当中，而非直接写入硬盘！
no_root_squash\|root_squash	客户端使用 NFS 文件系统的账号若为 root 时，系统该如何判断这个账号的身份？预设的情况下，客户端 root 的身份会由 root_squash 的设定压缩成 nfsnobody，如此对服务器的系统会较有保障。但如果你想要开放客户端使用 root 身份来操作服务器的文件系统，那么这里就得要开 no_root_squash 才行！
all_squash	不论登入 NFS 的使用者身份为何，他的身份都会被压缩成为匿名用户，通常也就是 nobody(nfsnobody) 。
anonuid\|anongid	anon 意指 anonymous (匿名者) 前面关于 *_squash 提到的匿名用户的 UID 设定值，通常为 nobody(nfsnobody)，但是你可以自行设定这个 UID 的值！当然，这个 UID 必需要存在于你的 /etc/passwd 当中！ anonuid 指的是 UID 而 anongid 则是群组的 GID 。

5、服务配置

（1）安装软件包

[root@nfsserver ~]# rpm -q rpcbind nfs-utils || yum install rpcbind nfs-utils -y

（2）创建共享文件

[root@nfsserver ~]# mkdir /nfsgc{1,2}
[root@nfsserver ~]# touch /nfsgc1/rodir.txt /nfsgc2/rwdir.txt
[root@nfsserver ~]# chown -R nfsnobody:nfsnobody /nfsgc{1,2}
[root@nfsserver ~]# ls -l /nfsgc1 /nfsgc2
/nfsgc1:
total 0
-rw-r--r-- 1 nfsnobody nfsnobody 0 Mar 31 22:36 rodir.txt

/nfsgc2:
total 0
-rw-r--r-- 1 nfsnobody nfsnobody 0 Mar 31 22:36 rwdir.txt
[root@nfsserver ~]# echo "chige ok" > /nfsgc1/rodir.txt 
[root@nfsserver ~]# echo "chige no problem" > /nfsgc2/rwdir.txt 
[root@nfsserver ~]# cat /nfsgc1/rodir.txt /nfsgc2/rwdir.txt 
chige ok
chige no problem

（3）修改配置文件

[root@nfsserver ~]# cat /etc/exports
/nfsgc1     *(ro)
/nfsgc2     192.168.92.11/24(rw,async)

（4）启动服务并设置开机自启动

[root@nfsserver ~]# systemctl start rpcbind
[root@nfsserver ~]# systemctl enable rpcbind
[root@nfsserver ~]# systemctl status rpcbind
● rpcbind.service - RPC bind service
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/rpcbind.service; indirect; vendor preset: enabled)
   Active: active (running) since Wed 2021-03-31 22:42:11 CST; 1min 32s ago
 Main PID: 1268 (rpcbind)
   CGroup: /system.slice/rpcbind.service
           └─1268 /sbin/rpcbind -w

[root@nfsserver ~]# systemctl start nfs
[root@nfsserver ~]# systemctl enable nfs
[root@nfsserver ~]# systemctl status nfs
● nfs-server.service - NFS server and services
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/nfs-server.service; enabled; vendor preset: disabled)
  Drop-In: /run/systemd/generator/nfs-server.service.d
           └─order-with-mounts.conf
   Active: active (exited) since Wed 2021-03-31 22:42:11 CST; 14s ago
 Main PID: 1290 (code=exited, status=0/SUCCESS)
   CGroup: /system.slice/nfs-server.service

6、客户端测试

（1）安装包客户端软件包

[root@nfsclient ~]# rpm -q rpcbind nfs-utils || yum install rpcbind nfs-utils -y

（2）访问测试

[root@nfsclient ~]# showmount -e 192.168.92.11
Export list for 192.168.92.11:
/nfsgc1 *
/nfsgc2 192.168.92.11/24

（3）挂载测试

[root@nfsclient ~]# mkdir /nfslocal{1,2}
[root@nfsclient ~]# mount -t nfs 192.168.92.11:/nfsgc1 /nfslocal1
[root@nfsclient ~]# mount -t nfs 192.168.92.11:/nfsgc2 /nfslocal2
[root@nfsclient ~]# df -Th | grep nfs
192.168.92.11:/nfsgc1   nfs4       17G  1.4G   16G   8% /nfslocal1
192.168.92.11:/nfsgc2   nfs4       17G  1.4G   16G   8% /nfslocal2
[root@nfsclient ~]# cat /nfslocal1/rodir.txt /nfslocal2/rwdir.txt 
chige ok
chige no problem
[root@nfsclient ~]# touch /nfslocal1/wtest.file
touch: cannot touch ‘/nfslocal1/wtest.file’: Read-only file system
[root@nfsclient ~]# touch /nfslocal2/wtest.file
[root@nfsclient ~]# ls -l /nfslocal2
total 4
-rw-r--r-- 1 nfsnobody nfsnobody 17 Mar 31 22:39 rwdir.txt
-rw-r--r-- 1 nfsnobody nfsnobody  0 Mar 31 22:50 wtest.file

案例2：（选做）

根据案例2进行扩展，经过一段时间的运营，公司发现，普通用户在NFS服务器上没有以匿名用户身份访问，但管理员root居然是以匿名（nfsnobody）身份访问的，因此需要做出调整。调整方案为当管理员root用户访问时，在服务器端需要映射为root用户。

1、修改服务器配置

[root@nfsserver ~]# cat /etc/exports
/nfsgc1     *(ro)
/nfsgc2     192.168.92.11/24(rw,async,no_root_squash)

2、客户端测试

[root@nfsclient ~]# touch /nfslocal2/wtest2.file
[root@nfsclient ~]# ls -l /nfslocal2
total 4
-rw-r--r-- 1 nfsnobody nfsnobody 17 Mar 31 22:39 rwdir.txt
-rw-r--r-- 1 root      root       0 Mar 31 22:52 wtest2.file
-rw-r--r-- 1 nfsnobody nfsnobody  0 Mar 31 22:50 wtest.file

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