nfs不同版本的掛載與解析

阿新 • • 發佈：2017-09-21

nfs

NFS，是Network File System的簡寫，即網絡文件系統。網絡文件系統是FreeBSD支持的文件系統中的一種，也被稱為NFS. NFS允許一個系統在網絡上與他人共享目錄和文件。通過使用NFS，用戶和程序可以像訪問本地文件一樣訪問遠端系統上的文件。
運行模式： C/S
版本異同：RHEL6.5以NFSv3作為默認版本，NFSv3使用TCP、UDP協議（端口號是2049），默認是UDP; RHEL7以NFSv4作為默認版本，NFSv4使用TCP協議（端口號是2049）和NFS服務器建立連接。
原理示意圖：

技術分享

RHEL6.5環境：
服務端配置安裝
1、包安裝
```
# rpm -qa | grep nfs-utils
```
```
# yum install nfs-utils rpcbind
```

要部署NFS服務，需要安裝上面兩個軟件包
  1.nfs-utils：NSF主程序
    包括rpc.nfsd,rpc.mountd等等
  2.rpcbind:rpc主程序
     NFS可以被視為一個RPC程序，在啟動任何一個RPC程序之前，需要做好端口映射工作，這個映射工作
     就是由rpcbind服務來完成的，因此必須先啟動rpcbind服務，再啟動nfs服務

2、NFS文件配置：

[[email protected] /]# vi /etc/exports 
 
#增加一行：
/tmp/test0920  11.11.165.0/24(rw,no_root_squash,no_all_squash,sync)

:x保存退出；

3、使配置生效：

[[email protected] /]# exportfs -r

註：配置文件說明：

/tmp/test0920 為共享的目錄，使用絕對路徑。
192.168.1.0/24(rw,no_root_squash,no_all_squash,sync) 為客戶端的地址及權限，地址可以是一個網段，一個IP地址或者是一個域名，域名支持通配符，如：*.cnpc.com

4、測試：

[[email protected] ~]# showmount -e 
 
Export list for test1:
/tmp/test0920  11.11.165.0/24

5、設置服務開機自啟
Chkconfig rpcbind on
   Chkconfig --level 345 rpcbind on
Chkconfig nfs on
   Chkconfig --level 345 nfs on


客戶端的配置：
1、yum -y install nfs-utils
2、mount -t nfs  11.11.165.115:/tmp/test0920   /data 
3、編輯/etc/fstab 
增加11.11.165.115:/tmp/test0920   /data      nfs  defaults     0 0

註意默認是nfs掛載
如果選擇nfs4掛載，則可以用以下語句
mount -t nfs4 11.11.165.115:/tmp/test0920   /data 
編輯/etc/fstab
則可以
11.11.165.115:/tmp/test0920   /data       nfs4  defaults        0 0
或者
11.11.165.115:/tmp/test0920   /data       nfs  defaults,v4       0 0

容易出現的問題：
在/etc/sysconfig/nfs文件裏，將 
# Turn off v2 and v3 protocol support 
#RPCNFSDARGS="-N 2 -N 3" 
# v4 protocol support 
#RPCNFSDARGS="-N 4"  將這句的#去掉後
則出現
[[email protected] ~]# mount -t nfs 11.11.165.115:/tmp/test0920 /data
mount.nfs: Protocol not supported
[[email protected] ~]# mount -t nfs4 11.11.165.115:/tmp/test0920 /data
mount.nfs4: Protocol not supported
因為關閉了nfs4, 則4和4以下的協議都不支持了
當你加上#號後，nfs4和nfs3都可以掛載了




RHEL7.3環境：
在/etc/sysconfig/nfs文件裏
RPCNFSDARGS="-V 4.2"
編輯/etc/fstab
則可以
11.11.165.115:/tmp/test0920   /data             nfs4.2   defaults        0 0
或者
11.11.165.115:/tmp/test0920   /data             nfs      defaults,       0 0
服務和防火墻稍有差別
[[email protected] ~]# systemctl start rpcbind
[[email protected] ~]# systemctl enable rpcbind
[[email protected] ~]# systemctl start nfs-server
[[email protected] ~]# systemctl enable nfs-server

進站允許策略

# firewall-cmd --add-service=nfs --zone=internal --permanent
# firewall-cmd --add-service=mountd --zone=internal --permanent
# firewall-cmd --add-service=rpc-bind --zone=internal --permanent

加安全認證的配置
在desktop30上掛載來自於server30的NFS共享，要求
 1 /public掛載在目錄/mnt/nfsmount上
 2 /protected掛載在目錄/mnt/nfssecure，並使用安全的方式，秘鑰在http://ldap.example.com/pub/desktop30.keytab 
 3 這些文件系統在系統啟動時自動掛載
[[email protected] mnt]# systemctl enable nfs-server.service
[[email protected] mnt]# systemctl enable nfs-secure.service 
ln -s ‘/usr/lib/systemd/system/nfs-secure.service‘ ‘/etc/systemd/system/nfs.target.wants/nfs-secure.service‘
[[email protected] mnt]# systemctl start nfs-secure.service
[[email protected] mnt]# mkdir nfsmount
[[email protected] mnt]# mkdir nfssecure
[[email protected] mnt]# wget -O /etc/krb5.keytab http://ldap.example.com/pub/desktop30.keytab
[[email protected] mnt]# vim /etc/fstab
172.16.30.130:/public   /mnt/nfsmount           nfs  ro      0  0
server30.example.com:/protected /mnt/nfssecure  nfs  rw,sec=krb5p   0 0

協議版本解析：
NFS協議到現在經歷了V1，V2,V3,V4版本，但是它有一個缺點就是協議沒有用戶認證機制，而且數據在網絡上傳送的時候是明文傳送，所以安全性極差，一般只能在局域網中使用。
NFSv3是1995年發布的，相比NFSv3，NFSv4發生了比較大的變化，最大的變化是NFSv4有狀態了。NFSv2和NFSv3都是無狀態協議，服務區端不需要維護客戶端的狀態信息。無狀態協議的一個優點在於災難恢復，當服務器出現問題後，客戶端只需要重復發送失敗請求就可以了，直到收到服務器的響應信息。但是某些操作必須需要狀態，如文件鎖。如果客戶端申請了文件鎖，但是服務器重啟了，由於NFSv3無狀態，客戶端再執行鎖操作可能就會出錯了。NFSv3需要NLM協助才能實現文件鎖功能，但是有的時候兩者配合不夠協調。NFSv4設計成了一種有狀態的協議，自身實現了文件鎖功能，就不需要NLM協議了。
NFSv4和NFSv3的差別如下：
(1) NFSv4設計成了一種有狀態的協議，自身實現了文件鎖功能和獲取文件系統根節點功能，不需要NLM和MOUNT協議協助了。
(2) NFSv4增加了安全性，支持RPCSEC-GSS身份認證。
(3) NFSv4只提供了兩個請求NULL和COMPOUND，所有的操作都整合進了COMPOUND中，客戶端可以根據實際請求將多個操作封裝到一個COMPOUND請求中，增加了靈活性。
(4) NFSv4文件系統的命令空間發生了變化，服務器端必須設置一個根文件系統(fsid=0)，其他文件系統掛載在根文件系統上導出。
(5) 
NFSv4支持delegation。由於多個客戶端可以掛載同一個文件系統，為了保持文件同步，NFSv3中客戶端需要經常向服務器發起請求，請求文件屬性信息，判斷其他客戶端是否修改了文件。如果文件系統是只讀的，或者客戶端對文件的修改不頻繁，頻繁向服務器請求文件屬性信息會降低系統性能。NFSv4可以依靠delegation實現文件同步。當客戶端A打開一個文件時，服務器會分配給客戶端A一個delegation。只要客戶端A具有delegation，就可以認為與服務器保持了一致。如果另外一個客戶端B訪問同一個文件，則服務器會暫緩客戶端B的訪問請求，向客戶端A發送RECALL請求。當客戶端A接收到RECALL請求時將本地緩存刷新到服務器中，然後將delegation返回服務器，這時服務器開始處理客戶端B的請求。
(6) NFSv4修改了文件屬性的表示方法。由於NFS是Sun開發的一套文件系統，設計之出NFS文件屬性參考了UNIX中的文件屬性，可能Windows中不具備某些屬性，因此NFS對操作系統的兼容性不太好。NFSv4將文件屬性劃分成了三類：
        Mandatory Attributes: 這是文件的基本屬性，所有的操作系統必須支持這些屬性。
        Recommended Attributes: 這是NFS建議的屬性，如果可能操作系統盡量實現這些屬性。
        Named Attributes: 這是操作系統可以自己實現的一些文件屬性。
（7）服務器端拷貝：
如果客戶需要從一個NFS服務器拷貝數據到另外一個NFS服務器,nfsv4可以讓兩臺NFS服務器之間直接拷貝數據，不需要經過客戶端。
（8）資源預留和回收：
NFSv4為虛擬分配提供的新特性。隨著存儲虛擬分配功能的普及使用，nfsv4可以為預留固定大小的存儲空間;同樣在文件系統上刪除文件後，也能夠在存儲上面釋放相應空間。
（9）國際化支持：
NFSv4文件名、目錄、鏈接、用戶與組可以使用 UTF-8字符集，UTF-8兼容ASCII碼，使得NFSv4支持更多語言。
（10）RPC合並調用：
NFSv4允許將多個請求合並為一個rpc引用，在NFSv3每個請求對應一個rpc調用。WAN環境中，NFSv4合並rpc調用可以顯著降低延遲。
（11）安全性：
NFSv4用戶驗證采用“用戶名+域名”的模式，與Windows  AD驗證方式類似，NFSv4強制使用Kerberos驗證方式。(Kerberos與Windows  AD都遵循相同RFC1510標準)，這樣方便windows和*nix環境混合部署。
（12）pNFS
並行NFS文件系統，元數據服務器負責用戶請求調度、數據服務器負責客戶請求處理。pNFS需要NFS服務器和客戶端協同支持

後來的 NFSv4.1
        與NFSv4.0相比，NFSv4.1最大的變化是支持並行存儲了。在以前的協議中，客戶端直接與服務器連接，客戶端直接將數據傳輸到服務器中。當客戶端數量較少時這種方式沒有問題，但是如果大量的客戶端要訪問數據時，NFS服務器很快就會成為一個瓶頸，抑制了系統的性能。NFSv4.1支持並行存儲，服務器由一臺元數據服務器(MDS)和多臺數據服務器(DS)構成，元數據服務器只管理文件在磁盤中的布局，數據傳輸在客戶端和數據服務器之間直接進行。由於系統中包含多臺數據服務器，因此數據可以以並行方式訪問，系統吞吐量迅速提升。現在新的是nfsv4.2
        所以盡可能用nfs4





補充：
nfs4掛載的fsid問題
問題現象：
掛載nfs4時，報錯：reason given by server :No such file or directory

背景知識：
NFSv4將所有共享使用一個虛擬文件系統展示給客戶端。偽文件系統根目錄(/)使用fsid=0標示，只有一個共享可以是fsid=0。客戶端需要使用“nfs server ip:/”掛載偽文件系統，偽文件系統一般使用RO方式共享，其他共享可以通過mount –bind選項在偽文件系統目錄下掛載。客戶端掛載過程需要通過mount –t nfs4指定NFS版本為4，默認采用nfsv3。

解決：
以下是我的配置文件，我想掛在/datapool/nfs目錄
/  *(rw,fsid=0,insecure,no_root_squash)
/datapool/nfs   *(rw,fsid=1000,insecure,no_root_squash

然後mount -t nfs4 ip:/datapool/nfs   /mnt/nfs/



nfs配置參數選項說明：
ro：共享目錄只讀；
rw：共享目錄可讀可寫；
all_squash：所有訪問用戶都映射為匿名用戶或用戶組；
no_all_squash（默認）：訪問用戶先與本機用戶匹配，匹配失敗後再映射為匿名用戶或用戶組；
root_squash（默認）：將來訪的root用戶映射為匿名用戶或用戶組；
no_root_squash：來訪的root用戶保持root帳號權限；
anonuid=<UID>：指定匿名訪問用戶的本地用戶UID，默認為nfsnobody（65534）；
anongid=<GID>：指定匿名訪問用戶的本地用戶組GID，默認為nfsnobody（65534）；
secure（默認）：限制客戶端只能從小於1024的tcp/ip端口連接服務器；
insecure：允許客戶端從大於1024的tcp/ip端口連接服務器；
sync：將數據同步寫入內存緩沖區與磁盤中，效率低，但可以保證數據的一致性；
async：將數據先保存在內存緩沖區中，必要時才寫入磁盤；
wdelay（默認）：檢查是否有相關的寫操作，如果有則將這些寫操作一起執行，這樣可以提高效率；
no_wdelay：若有寫操作則立即執行，應與sync配合使用；
subtree_check（默認） ：若輸出目錄是一個子目錄，則nfs服務器將檢查其父目錄的權限；
no_subtree_check ：即使輸出目錄是一個子目錄，nfs服務器也不檢查其父目錄的權限，這樣可以提高效率；

Troubleshooting

1、在上面的操作過程中，如果你不幸遇到下面這個問題的話，可以嘗試更新 Linux kernel 或通過打開 IPv6 來解決這個問題，這是1個 bug：

# mount -t nfs4 172.16.20.1:/ /home/vpsee/bak/
mount.nfs4: Cannot allocate memory

2、如果遇到如下問題，可能是因為你的 mount -t nfs 使用的是 nfsv3 協議，需要明確指出使用 nfsv4 協議掛載 mount -t nfs4：

# mount -t nfs 172.16.20.1:/ /home/vpsee/bak/
mount: mount to NFS server ‘172.16.20.1‘ failed: RPC Error: Program not registered.

# mount -t nfs4 172.16.20.1:/ /home/vpsee/bak/

如果網絡不穩定

NFS默認是用UDP協議，換成TCP協議掛載即可：

mount -t nfs 11.11.165.115:/tmp/test0920 /data -o proto=tcp -o nolock

VMware ESXi5.5主機無法掛載RHEL6.5 NFS存儲

http://xjsunjie.blog.51cto.com/999372/1577582

本文出自 “滴水穿石孫傑” 博客，請務必保留此出處http://xjsunjie.blog.51cto.com/999372/1967324

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nfs NFS，是Network File System的簡寫，即網絡文件系統。網絡文件系統是FreeBSD支持的文件系統中的一種，也被稱為NFS. NFS允許一個系統在網絡上與他人共享目錄和文件。通過使用NFS，用戶和程序可以像訪問本地文件一樣訪問遠端系統上的文件。運行模式： C/S 版本異同：RH

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