RustNfsSvc - Windows下的 NFS4 服务器

RustNfsSvc 是一个高性能的 Windows NFS（网络文件系统）服务器，使用 Rust 编写。支持 NFSv3、NFSv4.1 和 NFSv4.2，使 Linux/Unix 客户端能够透明挂载 Windows 目录。

功能特性

NFSv3 --- 完整协议支持（MOUNT、PORTMAP、NFSv3 过程）
NFSv4.1 --- COMPOUND 操作、SEQUENCE、OPEN、CLOSE、READ、WRITE、READDIR、LOCK/LOCKU、SETATTR 等
NFSv4.2 --- READ_PLUS、COPY、SEEK、CLONE，以及 RFC 7862 定义的 9 个 stub 操作
原生 Windows 服务 --- 可安装/卸载为 Windows 服务，支持开机自启
双栈 NFS --- 在同一端口（2049）上同时运行 NFSv3、NFSv4.1 和 NFSv4.2
MOUNT 协议 --- NFSv3 MOUNT 协议，端口 20048
PORTMAP --- RPC 端口映射服务，端口 111（TCP + UDP）
异步 I/O --- 基于 Tokio 构建，支持高并发
灵活配置 --- 基于 TOML 的配置文件，支持按导出目录的访问控制（CIDR）
TLS 加密 --- 内置 TLS 支持（rustls），加密 NFS 传输流量（SEC-015）
结构化日志 --- 滚动日志文件，可配置日志级别和轮转策略

项目结构

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RustNfsSvc/
├── src/
│   ├── main.rs              # 入口：CLI 参数解析（install/uninstall/service/独立运行）
│   ├── path_ext.rs          # Windows \\?\ 扩展路径辅助（MAX_PATH 修复）
│   ├── service.rs           # Windows 服务生命周期（通过 sc.exe 安装/卸载，运行模式）
│   ├── config.rs            # 配置加载与验证
│   ├── exports.rs           # 导出目录管理与文件句柄解析
│   ├── logging.rs           # 日志初始化与轮转
│   └── nfs/
│       ├── mod.rs           # 统一 NFS 服务器（TCP + UDP，v3 + v4，TLS）
│       ├── nfs4.rs          # NFSv4.1/4.2 协议实现（约 4100 行）
│       ├── protocol.rs      # NFSv3 协议实现
│       ├── mount.rs         # MOUNT 协议（v1/v3）
│       └── portmap.rs       # PORTMAP / RPCBIND 服务
├── build.rs                 # 构建脚本
├── config.example.toml       # 配置示例
├── install.bat               # 一键安装脚本
├── uninstall.bat             # 一键卸载脚本
├── Cargo.toml                # 包清单
├── README_zh.md              # 中文说明文档
└── README.md                 # 英文说明文档

快速开始

前置要求

Rust 1.70+（从 rustup.rs 安装）
Windows 10/11 或 Windows Server 2016+
Visual Studio Build Tools（C++ 工作负载）

构建

bash 复制代码

cargo build --release

编译产物位于 target/release/rustnfssvc.exe。

配置

如果在 rustnfssvc.exe 同目录下存在 config.toml，将作为默认配置使用。

复制示例配置并编辑：

bash 复制代码

copy config.example.toml "C:\ProgramData\RustNfsSvc\config.toml"

编辑 C:\ProgramData\RustNfsSvc\config.toml，设置导出路径和客户端访问规则。

运行

独立运行模式（用于测试）：

bash 复制代码

rustnfssvc.exe

作为 Windows 服务运行（需要管理员权限）：

batch 复制代码

:: 安装
install.bat

:: 启动
net start rustnfssvc

:: 停止
net stop rustnfssvc

:: 卸载
uninstall.bat

配置说明

配置文件从 C:\ProgramData\RustNfsSvc\config.toml 加载。完整配置参考见 config.example.toml。

toml 复制代码

[nfs]
listen_address = "0.0.0.0:2049"
enable_v3 = true
enable_v4 = true
threads = 4
bind_ip = "0.0.0.0"                # 绑定到特定 IP 以增强安全性
max_connections = 128              # 全局并发连接上限
max_conn_rate_per_ip = 60          # 单 IP 连接速率限制（每 60s 窗口）
enable_udp = true                  # 启用 UDP（使用 TLS 时建议设为 false）

[tls]                              # SEC-015：TLS 加密
enabled = false
cert_path = ""                     # PEM 证书路径（启用时必填）
key_path = ""                      # PEM 私钥路径（PKCS8 或 PKCS1 RSA 均可）

[[exports.entries]]
path = "C:\\Shared"
alias = "shared"
allowed_clients = ["192.168.1.0/24"]
options = ["rw", "sync", "no_subtree_check"]

[logging]
level = "info"
file = "C:\\ProgramData\\RustNfsSvc\\logs\\rustnfssvc.log"
max_log_size_mb = 100
max_log_files = 10

导出选项

选项	说明
`rw`	读写访问（默认）
`ro`	只读访问
`sync`	同步写入
`async`	异步写入
`no_subtree_check`	禁用子树检查（性能更好）
`insecure`	允许来自 ≥ 1024 端口的连接
`no_root_squash`	允许 root 用户以 root 身份访问文件

TLS 加密配置

RustNfsSvc 支持内置 TLS 加密 NFS TCP 流量。启用后，服务器使用 rustls（ring 后端）加密所有 NFS/MOUNT/PORTMAP TCP 连接。

启用 TLS

生成证书 --- 为服务器创建 PEM 格式的证书和私钥：

bash 复制代码

# 使用 OpenSSL
openssl req -x509 -newkey rsa:2048 -keyout server.key -out server.crt -days 365 -nodes \
  -subj "/CN=nfs-server" -addext "subjectAltName=IP:192.168.1.1"

# 将密钥转为 PKCS8 格式（rustls 推荐）
openssl pkcs8 -topk8 -nocrypt -in server.key -out server.key.pkcs8

配置 --- 编辑 config.toml：

toml 复制代码

[tls]
enabled = true
cert_path = "C:/etc/rustnfssvc/server.crt"
key_path  = "C:/etc/rustnfssvc/server.key"    # 接受 PKCS8 或 PKCS1 RSA 格式

禁用 UDP --- TLS 仅支持 TCP。启用 TLS 时设置 enable_udp = false。
重启服务 --- 重启使 TLS 生效。

客户端使用 stunnel 挂载

Linux NFS 客户端原生不支持 TLS。使用 stunnel 建立加密隧道：

在客户端（Linux）上：

安装 stunnel：

bash 复制代码

sudo apt install stunnel4    # Debian/Ubuntu
sudo yum install stunnel     # RHEL/CentOS

创建 /etc/stunnel/nfs.conf：

ini 复制代码

[nfs]
client = yes
accept = 127.0.0.1:2049
connect = <服务器IP>:2049
verifyChain = yes
CApath = /etc/ssl/certs
; 或直接指定服务器证书：
; CAfile = /path/to/server.crt

启动 stunnel：
bash 复制代码
```
sudo systemctl start stunnel4
```

通过本地隧道挂载：

bash 复制代码

sudo mount -t nfs4 -o vers=4,minorversion=1 127.0.0.1:/<别名> /mnt/shared

注意： 使用 stunnel 时，NFS 挂载地址始终是 127.0.0.1（本地隧道端点），而非服务器的真实 IP。

服务器端使用 stunnel（替代方案）

如果不使用内置 TLS，也可以在服务器端运行 stunnel 来包装 NFS 端口：

在服务器（Windows）上：

从 stunnel 官网下载 Windows 版本。

创建 stunnel.conf：

ini 复制代码

[nfs]
accept = 2049
connect = 127.0.0.1:12049
cert = C:/etc/rustnfssvc/server.crt
key = C:/etc/rustnfssvc/server.key

配置 RustNfsSvc 监听内部端口：
toml 复制代码
```
[nfs]
listen_address = "127.0.0.1:12049"
```
先启动 stunnel，再启动 RustNfsSvc。stunnel 将加密端口 2049 上的流量，并转发到内部 NFS 端口。

客户端挂载

NFSv4.2（推荐）

bash 复制代码

sudo mount -t nfs4 -o vers=4,minorversion=2 <服务器IP>:/<别名> /mnt/shared

NFSv4.1

bash 复制代码

sudo mount -t nfs4 -o vers=4,minorversion=1 <服务器IP>:/<别名> /mnt/shared

NFSv3

bash 复制代码

sudo mount -t nfs -o vers=3 <服务器IP>:/<别名> /mnt/shared

验证

bash 复制代码

ls /mnt/shared
echo "hello from NFS" > /mnt/shared/test.txt

架构

复制代码

                        ┌─────────────────────┐
   Linux NFS 客户端 ───│  NFSv4.2 (TCP/2049) │───┐
   Linux NFS 客户端 ───│  NFSv4.1 (TCP/2049) │───┤
   Linux NFS 客户端 ───│  NFSv3  (TCP/2049)  │───┤
   Linux NFS 客户端 ───│  NFSv3  (UDP/2049)  │───┤
                        └─────────────────────┘   │
                        ┌─────────────────────┐   │
   mount.nfs ──────────│  MOUNT  (TCP/20048) │───┤
   mount.nfs ──────────│  MOUNT  (UDP/20048) │───┤
                        └─────────────────────┘   │
                        ┌─────────────────────┐   │
   rpcinfo ────────────│  PORTMAP (TCP/111)  │───┤
   rpcinfo ────────────│  PORTMAP (UDP/111)  │───┤
                        └─────────────────────┘   │
                                                   ▼
                                         ┌─────────────────┐
                                         │  ExportsManager │
                                         │  (C:\exports\...) │
                                         └─────────────────┘

统一监听器 --- 在端口 2049 上通过单个 TCP/UDP 监听器同时处理 NFSv3、NFSv4.1 和 NFSv4.2 请求，按 RPC 程序版本分发
ExportsManager --- 管理文件句柄解析、目录枚举和针对本地 Windows 文件系统的文件 I/O
会话管理 --- NFSv4.1/4.2 会话使用槽位/序列跟踪，实现恰好一次语义

开发

bash 复制代码

# 以调试模式运行
cargo run

# 运行测试
cargo test

# 格式化代码
cargo fmt

# 代码检查
cargo clippy

协议合规性

协议	RFC	状态
NFSv3	RFC 1813	已支持
NFSv4.0	RFC 3010	部分支持
NFSv4.1	RFC 5661	已支持
NFSv4.2	RFC 7862	已支持
MOUNT v1	RFC 1094	已支持
MOUNT v3	RFC 1813	已支持
PORTMAP v2	RFC 1057	已支持

NFSv4.2 操作（RFC 7862）

操作	操作码	状态	说明
READ_PLUS	68	✅ 已支持	增强读取，返回数据/空洞信息
COPY	60	✅ 已支持	服务器端文件复制（仅同服务器）
SEEK	69	✅ 已支持	查找文件中下一个数据或空洞偏移
CLONE	71	✅ 已支持	服务器端文件范围克隆（读+写）
ALLOCATE	59	Stub	返回 NOTSUPP
DEALLOCATE	62	Stub	返回 NOTSUPP
IO_ADVISE	63	Stub	返回 NOTSUPP
LAYOUTERROR	64	Stub	返回 NOTSUPP
LAYOUTSTATS	65	Stub	返回 NOTSUPP
OFFLOAD_CANCEL	66	Stub	返回 NOTSUPP
OFFLOAD_STATUS	67	Stub	返回 NOTSUPP
WRITE_SAME	70	Stub	返回 NOTSUPP
COPY_NOTIFY	61	Stub	返回 NOTSUPP

注意： Stub 操作返回 NFS4ERR_NOTSUPP。COPY 仅支持同服务器内复制，不支持跨服务器复制。CLONE 为简化的 read+write 实现（未使用 BlockClone API）。SEEK 使用简化模型（SEEK4_HOLE 返回文件大小），因为 Windows 不通过标准 API 暴露稀疏文件空洞信息。

许可证

GPL-3.0