简介
NFS背景介绍
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NFS是一种古老的用于在UNIX/Linux主机之间进行文件共享的协议。它古老到你必须穿着白大褂才能接近一台计算机的年代。在那个年代，所有的联网计算机都被认为是可信的，而不像现今这样，任何人都有多种多样方法能连接到你的计算机。因此，NFS在开发的时候专注于快速及易用的文件共享，而忽视了其安全性设计
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NFS（Network File System，网络文件系统）是FreeBSD支持的文件系统中的一种，它允许网络中的计算机（不同的计算机、不同的操作系统）之间通过TCP/IP网络共享资源，主要在unix系列操作系统上使用。
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NFS服务器可以让PC将网络中的NFS服务器共享的目录挂载到本地端的文件系统中，而在本地端的系统中看来，那个远程主机的目录就好像是自己的一个磁盘分区一样。
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由于NFS支持的功能比较多，而不同的功能都会使用不同的程序来启动，每启动一个功能就会启用一些端口来传输数据，因此NFS的功能所对应的端口并不固定，而是随机取用一些未被使用的小于1024的端口用于传输。但如此一来就会产生客户端连接服务器的问题，因为客户端需要知道服务器端的相关端口才能够连接。此时就需要RPC
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RPC（Remote Procedure Call，远程过程调用）：由于服务器在启动NFS时会随机选取数个端口号，并主动向RPC注册，所以RPC知道每个NFS功能所对应的端口号，RPC将端口号通知给客户端，让客户端可以连接到正确的端口上去。RPC采用固定端口号port 111来监听客户端的需求并向客户端响应正确的端口号。
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注：在启动NFS之前，要先启动RPC，否则NFS会无法向RPC注册。另外，RPC若重新启动，原来注册的数据会消失不见，因此RPC重启后，它管理的所有服务都需要重新启动以重新向RPC注册。
生产应用场景
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NFS网络文件系统很像windows系统的网络共享、安全功能、网络驱动器映射，这也和linux系统里的Samba服务器类似。只不过一般情况下，windows网络共享服务或Samba服务用于办公局域网共享，而互联网中小型网站集群架构后端常用NFS进行数据共享，如果是大型网站，那可能会用到更复杂的分布式文件系统。
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在企业集群架构的工作场景中，NFS作为所有前端web服务的共享存储，存储的内容一般包括网站用户上传的图片、附件、头像等，注意，网站的程序代码就不要放在NFS共享里了，因为网站程序是开发运维人员统一发布，不存在发布延迟问题，直接批量发布到web节点提供访问比共享到NFS里访问效率会更高些。
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NFS是当前互联网系统架构中常用的数据存储服务之一，中小型网站（2000万pv(页面浏览量)以下）公示应用频率居高，大公司或门户除了使用NFS外，还可能会使用更为复杂的分布式文件系统
NFS工作原理
示例图
流程
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首先服务器端启动RPC服务，并开启111端口
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服务器端启动NFS服务，并向RPC注册端口信息
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客户端启动RPC（portmap服务），向服务端的RPC(portmap)服务请求服务端的NFS端口
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服务端的RPC(portmap)服务反馈NFS端口信息给客户端。（服务器搭建成功后可以使用下列命令查看,一般都是2049）
[root@server ~]# cat /etc/services | grep nfs NFS的使用
安装
[root@server ~]# yum install nfs-utils -y
[root@server ~]# yum install rpcbind -y # 默认已安装配置文件
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主配置文件：/etc/exports , 文件不一定存在
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/usr/sbin/exportfs : 该文件是维护NFS共享目录资源的命令文件，可以使用命令重新共享/etc/exports的目录资源、卸载共享目录
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日志目录：/var/lib/nfs
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权限设置文件：/var/lib/nfs/etab
主配置文件分析
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/etc/exports 文件默认为空文件，需要输入nfs共享命令
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格式：共享目录的路径 ==允许访问的NFS客户端==(共享权限参数)
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分析
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允许访问的NFS客户端：可以写完整的IP地址或IP网段，如：
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192.168.48.131/24
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192.168.48.131/255.255.255.0
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192.168.48.0/24
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*: 允许所有主机都可以访问
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权限参数：必须卸载园括号中，且括号是紧挨着主机名的，全选的相关参数如下，多个参数之间使用逗号隔开：
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| 权限参数 | 作用 |
|---|---|
| ro | 只读 |
| rw | 读写（最终还要看文件系统rwx权限） |
| root_squash | 当NFS客户端以root账户访问时，映射为NFS服务器端的匿名账户（nobody） |
| no_root_squash | 当NFS客户端以root账户访问时，映射为root账户（不推荐、不安全） |
| all_squash | 无论NFS客户端使用什么账户访问，均映射为NFS 服务器的匿名账户（nobody）,==推荐== |
| no_all_squash | 客户端普通账户访问服务器的数据时，实际的信息原样显示 |
| anonuid= anongid= | 将文件的用户和工作组映射为指定UID和GID，若不指定则默认为65534（nobody） |
| sync | 同步，同时将数据写入内存与硬盘中，保证数据不会丢失，==推荐== |
| async | 异步，优先将数据保存到内存，然后在写入硬盘，效率高，但可能会数据丢失 |
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示例
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/home/public *(rw,sync,all_squash) 意义：服务器共享/home/public目录中的数据，所有人都可访问，可读可写，同步传输，账户映射为
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/home/public 192.168.48.131/24(ro,root_squash,sync) 意义：服务器共享/home/public目录中的数据，只允许192.168.48.131主机访问，方式为只读，客户端root账户映射为服务端的nobody，同步读写
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/home/public 192.168.48.0/24(rw,all_squash,anonuid=2000,anongid=2000) 意义：服务器共享/home/public目录中的数据，允许192.168.48.0网段所有主机访问，方式为可读可写，账户映射为nobody，uid为2000，gid为2000
实验1
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建立NFS服务器，使的客户端顺序共享数据
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第一步：服务端及客户端的准备工作
# 恢复快照
[root@server ~]# setenforce 0
[root@server ~]# systemctl stop firewalld
[root@server ~]# yum install nfs-utils -y # 服务端及客户端都安装- 第二步：服务端建立共享文件目录，并设置权限
[root@server ~]# mkdir /nfsfile
[root@server ~]# echo "welcome to www.openlab.com" > /nfsfile/readme
[root@server ~]# chmod -Rf 777 /nfsfile- 第三步：服务端编辑配置文件
[root@server ~]# vim /etc/exports # 添加以下内容
/nfsfile 192.168.48.131/24(rw,sync,all_squash)- 第四步：服务端先启动rpc服务，在启动nfs服务
[root@server ~]# systemctl start rpcbind
[root@server ~]# systemctl start nfs-server
[root@server ~]# systemctl enable rpcbind
[root@server ~]# systemctl enable nfs-server
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nfs-server.service → /usr/lib/systemd/system/nfs-server.service.# 注意：若systemctl start rpcbind后报错，显示启动失败，应先停止服务，在重启服务
[root@server ~]# systemctl stop rpcbind
[root@server ~]# systemctl start rpcbind-
第五步：客户端使用本地挂载方式访问远程共享目录
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先查询有哪些远程共享目录可用
[root@node1 ~]# showmount -e 192.168.48.130 # 别忘了安装nfs-utils # -e 表示显示服务器共享信息列表-
新建本地挂载目录
[root@node1 ~]# mkdir /nfs1 # 新建本地挂载目录 # 使用mount远程挂载命令挂载服务器的目录到客户端本地目录，-t nfs 表示使用的文件系统类型 [root@node1 ~]# mount -t nfs 192.168.48.130:/nfsfile /nfs1 [root@node1 ~]# cd /nfs1 # 通过本地目录访问远程共享数据 [root@node1 nfs1]# ls readme [root@node1 nfs1]# cat readme welcome to www.openlab.com [root@node1 nfs1]# cd ~ -
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第六步：客户端使用开机挂载实现永久挂载
[root@node1 ~]# vim /etc/fstab # 编辑开机挂载配置文件，最后一行添加如下内容
192.168.48.130:/nfsfile /nfs1 nfs defaults 0 0
[root@node1 ~]# mount -a # 测试
[root@node1 nfs1]# df -h # 查看挂载信息
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
devtmpfs 4.0M 0 4.0M 0% /dev
tmpfs 714M 0 714M 0% /dev/shm
tmpfs 286M 4.2M 282M 2% /run
tmpfs 4.0M 0 4.0M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/openeuler-root 27G 1.6G 24G 7% /
tmpfs 714M 0 714M 0% /tmp
/dev/sda1 974M 151M 756M 17% /boot
192.168.48.130:/nfsfile 27G 1.6G 24G 7% /nfs1
NFS账户映射
实验2：
- 基于上例，将/nfsfile权限修改后，查看客户端是否可以访问成功，是否可以修改数据
# 定位服务端
[root@server ~]# cat /etc/exports # 确认是否为rw可读可写的权限
[root@server ~]# cd /nfsfile
[root@server nfsfile]# ll # 查看原有权限
总用量 4
-rwxrwxrwx 1 root root 27 6月 1 14:43 readme
-rw-r--r-- 1 nobody nobody 0 6月 1 14:56 test1.txt
[root@server nfsfile]# cd ~
[root@server ~]# chmod -Rf 444 /nfsfile # 设置新权限，没有wx
[root@server ~]# ll -d /nfsfile/
dr--r--r-- 2 root root 37 6月 1 14:56 /nfsfile/
[root@server ~]# ll /nfsfile/
总用量 4
-r--r--r-- 1 root root 27 6月 1 14:43 readme
-r--r--r-- 1 nobody nobody 0 6月 1 14:56 test1.txt
# 定位客户端
[root@node1 ~]# cd /nfs1
-bash: cd: /nfs1: 权限不够
# 显示无权限，即使服务端exports中有rw权限最后还是以文件系统权限为准实验3
- 客户端访问服务端，默认使用服务端的账户映射为nobody，uid与gid均为65534，其值可以修改
# 定位服务端
[root@server ~]# chmod -Rf 777 /nfsfile # 先将上例的权限修改回原样
[root@server ~]# ll -d /nfsfile/
drwxrwxrwx 2 root root 37 6月 1 14:56 /nfsfile/
[root@server ~]# vim /etc/exports # 修改映射方式为
/nfsfile 192.168.48.131/24(rw,sync,root_squash)
[root@server ~]# systemctl restart rpcbind
[root@server ~]# systemctl restart nfs-server
exporting 192.168.48.131/24:/nfsfile
# 定位客户端
[root@node1 ~]# cd /nfs1
[root@node1 nfs1]# touch test2.txt
[root@node1 nfs1]# ll
总用量 4
-rwxrwxrwx 1 root root 27 6月 1 14:43 readme
-rwxrwxrwx 1 nobody nobody 0 6月 1 14:56 test1.txt
-rw-r--r-- 1 nobody nobody 0 6月 1 15:15 test2.txt # root映射为nobody
[root@node1 nfs1]# su fox
[fox@node1 nfs1]$ touch test3.txt
[fox@node1 nfs1]$ ll
总用量 4
-rwxrwxrwx 1 root root 27 6月 1 14:43 readme
-rwxrwxrwx 1 nobody nobody 0 6月 1 14:56 test1.txt
-rw-r--r-- 1 nobody nobody 0 6月 1 15:15 test2.txt
-rw-rw-r-- 1 fox fox 0 6月 1 15:16 test3.txt # fox映射为fox
[fox@node1 nfs1]$ su root
密码：
# 定位服务端
[root@server ~]# vim /etc/exports
/nfsfile 192.168.48.131/24(rw,sync,all_squash,anonuid=2000,anongid=2000)
[root@server ~]# systemctl restart rpcbind
[root@server ~]# systemctl restart nfs-server
# 定位客户端
[root@node1 nfs1]# touch test4.txt
[root@node1 nfs1]# ll
总用量 4
-rwxrwxrwx 1 root root 27 6月 1 14:43 readme
-rwxrwxrwx 1 nobody nobody 0 6月 1 14:56 test1.txt
-rw-r--r-- 1 nobody nobody 0 6月 1 15:15 test2.txt
-rw-rw-r-- 1 fox fox 0 6月 1 15:16 test3.txt
-rw-r--r-- 1 2000 2000 0 6月 1 15:19 test4.txt # 自定义udi及gid
[root@node1 nfs1]# cd ~autofs自动挂载服务
产生原因
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在一般NFS文件系统的使用过程中，如果客户端要使用服务端所提供的文件系统，可以在
/etc/fstab中设置开机时自动挂载，也可以在登录系统后手动利用mount来挂载。 -
由于网络的问题，NFS服务器与客户端的连接不会一直存在，当我们挂载了NFS服务器之后，任何一方脱机都可能造成另外一方等待超时，如果在资源挂载后长期不使用，也会造成服务器硬件资源的浪费。
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为了解决这样的问题，就出现了下面的想法：
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当客户端在有使用NFS文件系统的需求时才让系统自动挂载。
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当NFS文件系统使用完毕后（autofs默认自动卸载时间为300s即5分钟），让NFS自动卸载。
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autofs 自动挂载服务可以帮我们解决这一问题，该服务是运行在客户端的一种 Linux 系统守护进程，在用户需要使用该文件系统时才去动态挂载，从而节约了网络资源和服务器的硬件资源。
安装
[root@node1 ~]# yum install autofs -y # 客户端安装配置文件分析
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配置文件路径：/etc/auto.master
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作用：处于生产环境中的 Linux 服务器，一般会同时管理许多设备的挂载操作。如果把这些设备挂载信息都写入到 autofs 服务的主配置文件中，无疑会让主配置文件臃肿不堪，不利于服务执行效率，也不利于日后修改里面的配置内容，则需要将挂载的设备独立配置形成子文件，主配置文件只存储配置挂载设置的文件名
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/etc/auto.master文件内容格式：挂载父目录 子配置文件
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挂载目录：不需要事先存在，因为autofs会主动建立该目录
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子配置文件：文件名可自定义
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例：/nfs /etc/auto.nfs
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子配置文件由自己创建，内容格式：
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本地挂载子目录 [-挂载参数] 服务器地址：目录
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例：testmnt 192.168.48.130:/data
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挂载参数:
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| 参数 | 功能 |
|---|---|
| fg/bg | 当执行挂载时，该挂载行为会在前台（fg）还是后台（bg）执行，若在前台执行，则mount会持续尝试挂载，直到成功或time out为止；若为后台执行，则mount会在后台持续多次进行mount，而不会影响到前台的程序运行。 |
| soft/hard | hard表示当两者之间的任何一台主机脱机，则RPC会持续地呼叫，直到对方恢复连接为止。如果是soft的话，那RPC会在time out后重复呼叫，而非持续呼叫 |
| intr | 当使用上面提到的hard方式挂载时，若加上intr这个参数，则当RPC持续呼叫时，该次的呼叫是可以被中断的 |
| rsize/wsize | 读出（rsize）与写入（wsize）的区块大小。这个设置值可以影响客户端与服务器 |
实验4
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服务器端创建共享目录，客户端实现自动挂载
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第一步：服务端及客户端都恢复快照，关闭安全软件，安装软件
# 恢复快照
[root@server ~]# setenforce 0
[root@server ~]# systemctl stop firewalld
[root@server ~]# yum install nfs-utils -y # 服务端及客户端都安装
[root@node1 ~]# yum install nfs-utils autofs -y # 客户端安装- 第二步：定位服务端，编辑nfs配置文件，新建共享目录，并设置权限
[root@server ~]# mkdir /data
[root@server ~]# vim /etc/exports
/data *(rw,sync,all_squash)
[root@server ~]# chmod -Rf 777 /data
[root@server ~]# echo "this is test" > /data/file.txt
[root@server ~]# ls /data
file.txt- 第三步：定位服务端，启动服务，必须先启动rpcbind服务
[root@server ~]# systemctl start rpcbind
[root@server ~]# systemctl start nfs-server
[root@server ~]# systemctl enable rpcbind
[root@server ~]# systemctl enable nfs-server
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nfs-server.service → /usr/lib/systemd/system/nfs-server.service.- 第四步：定位客户端，编辑自动挂载配置文件
# 设计自动挂载本地目录：/nfs/testmnt
[root@node1 ~]# vim /etc/auto.master # 编辑自动挂载配置文件，定位第7行，输入
/nfs /etc/auto.nfs
# /nfs为本地挂载路径的父目录，可以不用创建，autofs回自动创建，auto.nfs为自配置文件，名称自定义
# 查看共享信息
[root@node1 ~]# showmount -e 192.168.48.130
Export list for 192.168.48.130:
/data *
# 编辑自动挂载的子配置文件
[root@node1 ~]# vim /etc/auto.nfs # 书写本地挂载目录的子目录及远程共享目录
testmnt 192.168.48.130:/data- 第五步：定位客户端，启动服务
[root@node1 ~]# systemctl start autofs
[root@node1 ~]# systemctl enable autofs
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/autofs.service → /usr/lib/systemd/system/autofs.service.- 第六步：定位客户端，测试
[root@node1 ~]# df -h # 查看挂载信息
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
devtmpfs 4.0M 0 4.0M 0% /dev
tmpfs 968M 0 968M 0% /dev/shm
tmpfs 388M 9.4M 378M 3% /run
/dev/mapper/rhel-root 16G 4.2G 12G 27% /
/dev/nvme0n1p1 395M 235M 160M 60% /boot
tmpfs 194M 92K 194M 1% /run/user/0
/dev/sr0 8.5G 8.5G 0 100% /run/media/root/RHEL-9-1-0-BaseOS-x86_64
[root@node1 ~]# cd /nfs # 进入本地挂载目录，会自动新建
[root@node1 nfs]# ls
[root@node1 nfs]# cd testmnt # 进入本地挂载目录的下级目录，会触发自动挂载
[root@node1 testmnt]# ls
file.txt
[root@node1 ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
devtmpfs 4.0M 0 4.0M 0% /dev
tmpfs 968M 0 968M 0% /dev/shm
tmpfs 388M 9.4M 378M 3% /run
/dev/mapper/rhel-root 16G 4.2G 12G 27% /
/dev/nvme0n1p1 395M 235M 160M 60% /boot
tmpfs 194M 92K 194M 1% /run/user/0
/dev/sr0 8.5G 8.5G 0 100% /run/media/root/RHEL-9-1-0-BaseOS-x86_64
192.168.48.130:/data 16G 4.2G 12G 27% /nfs/testmnt实验5
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本地自动挂载光盘
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第一步：定位服务端恢复快照，关闭安全软件，安装软件
# 恢复快照
[root@server ~]# setenforce 0
[root@server ~]# systemctl stop firewalld
[root@server ~]# yum install autofs -y # 客户端安装- 第二步：修改autofs主配置文件
# 设计本地自动挂载目录路径：/media/cdrom
# 定位第7行，输入本地挂载路径的父目录和自配置文件
[root@server ~]# vim /etc/auto.master
/media /etc/iso.aa- 第三步：编写autofs子配置文件
[root@server ~]# vim /etc/iso.aa
cdrom -fstype=iso9660,ro,nosuid,nodev :/dev/sr0 # 冒号前有空格
# 注意cdrom为挂载路径/media/cdrom的子目录
# -ftype:为文件系统格式
# iso9660:为光盘设备格式
# ro:以只读模式挂载文件系统
# nodev:不解析文件系统上的块特殊设备
# nosuid:禁止suid操作和设定sgid位(SUID 是 Set User ID, SGID 是 Set Group ID的意思)- 第四步：启动服务
[root@server ~]# systemctl start autofs
[root@server ~]# systemctl enable autofs
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/autofs.service → /usr/lib/systemd/system/autofs.service.- 第五步：测试
[root@server ~]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
devtmpfs 4.0M 0 4.0M 0% /dev
tmpfs 968M 0 968M 0% /dev/shm
tmpfs 388M 9.7M 378M 3% /run
/dev/mapper/rhel-root 16G 4.2G 12G 27% /
/dev/nvme0n1p1 395M 235M 160M 60% /boot
tmpfs 194M 104K 194M 1% /run/user/0
/dev/sr0 8.5G 8.5G 0 100% /run/media/root/RHEL-9-1-0-BaseOS-x86_64
[root@server ~]# cd /media/
[root@server media]# cd cdrom # 触发自动挂载
[root@server cdrom]# ls
AppStream EFI extra_files.json images media.repo RPM-GPG-KEY-redhat-release
BaseOS EULA GPL isolinux RPM-GPG-KEY-redhat-beta
[root@server cdrom]# df -h
文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点
devtmpfs 4.0M 0 4.0M 0% /dev
tmpfs 968M 0 968M 0% /dev/shm
tmpfs 388M 9.7M 378M 3% /run
/dev/mapper/rhel-root 16G 4.2G 12G 27% /
/dev/nvme0n1p1 395M 235M 160M 60% /boot
tmpfs 194M 104K 194M 1% /run/user/0
/dev/sr0 8.5G 8.5G 0 100% /media/cdrom # 已经自动挂载