Loading

Linux-存储服务之NFS

NFS介绍

官方文档

NFS(Network File System)即网络文件系统,它最大的功能就是通过TCP/IP网络共享资源。在NFS的应用中,本地NFS的客户端应用可以透明地读写位于远端NFS服务器上的文件,就像访问本地文件一样。

NFS客户端一般是应用服务器(比如web,负载均衡等),可以通过挂载的方式将NFS服务器端共享的目录挂载到NFS客户端本地的目录下。

因为NFS支持的功能相当的多,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才没有固定住,而是随机取用一些未被使用的小于1024的端口来作为传输之用。但如此一来又造成了客户端想要连上服务器时的困扰,因为客户端得要知道服务器端的相关端口才能够进行连接。

因此就需要远程过程调用(RPC)的服务,RPC最主要的功能就是在指定每个NFS功能所对应的port number,并且回报给客户端,让客户端可以连接正确的端口上去。那RPC又是如何知道每个NFS的端口呢?这是因为当服务器在启动NFS时会随机取用数个端口,并主动的想RPC注册,因此RPC可以知道每个端口对应的NFS功能,然后RPC又是固定使用port 111来监听客户端的需求并回报给客户端正确的端口,所以当然可以让NFS的启动更为轻松愉快了。

NFS在文件传送过程中依赖与RPC(远程过程调用)协议。NFS本身是没有提供信息传送的协议和功能的,但是能够用过网络进行图片,视频,附件等分享功能。只要用到NFS的地方都需要启动RPC服务,不论是NFS的服务端还是客户端。

NFSRPC的关系:可以理解为NFS是一个网络文件系统(比喻为租房的房主),而RPC是负责信息的传输(中介),客户端(相当于租房的租客)。

NFS网络文件系统存在的意义

实现数据共享,数据保持一致。如图所示:

NFS网络文件系统工作方式

1、在nfs服务器端创建共享目录
2、通过mount网络挂载,将NFS服务端共享目录挂载到NFS客户端本地目录
3、NFS客户端在挂载目录上创建、删除、查看数据等操作,等价于在服务端进行的创建、删除、查看数据等操作。

如上图所示,在NFS服务器端设置一个共享目录/web后,其他有权限访问NFS服务器端的客户端都可以将这个共享目录/web挂载到客户端本地的某个挂载点(其实就是一个目录,这个挂载点可以自己随意指定),不同的客户端的挂载点可以不相同。

客户端正确挂载完毕后,就可以通过NFS客户端的挂载点所在的/opt/www目录查看到NFS服务端/web共享出来的目录下的所有数据。在客户端查看时,NFS服务端的/web目录就相当于客户端本地的磁盘分区或目录,几乎感觉不到使用上的区别,根据NFS服务器端授予的NFS共享权限以及共享目录的本地系统权限,只要在指定的NFS客户端操作挂载的/opt/www目录,就可以将数据轻松的存取到NFS服务器端上的/web目录中了。

NFS工作流程

RPC服务工作原理

NFS部署示例

操作系统角色IPHOST
CentOS release 7.4 NFS Server 192.168.1.31 nfs-server.com
CentOS release 7.4 NFS Client1 (web server1) 192.168.1.32 nfs-client1.com
CentOS release 7.4 NFS Client2 (web server2) 192.168.1.33 nfs-client2.com

说明:

这里NFS客户端是web服务器,站点目录挂载NFS服务端。
实验环境关闭防火墙、selinux、时间同步等

具体操作步骤

服务端安装配置

1)检查是否安装NFS、RPC服务

[root@nfs-server ~]# rpm -aq |egrep "nfs-utils|rpcbind"
rpcbind-0.2.0-42.el7.x86_64
nfs-utils-1.3.0-0.48.el7.x86_64

# 如果没有安装则进行安装
# yum -y install nfs-utils rpcbind

2)启动rpcnfs服务

[root@nfs-server ~]# systemctl start rpcbind
[root@nfs-server ~]# systemctl enable rpcbind
[root@nfs-server ~]# systemctl start nfs

3)可以通过rpcinfo -p localhost可以查看到绑定了nfs

[root@nfs-server ~]# rpcinfo -p localhost
   program vers proto   port  service
    100000    4   tcp    111  portmapper
    100000    3   tcp    111  portmapper
    100000    2   tcp    111  portmapper
    100000    4   udp    111  portmapper
    100000    3   udp    111  portmapper
    100000    2   udp    111  portmapper
    100005    1   udp  20048  mountd
    100005    1   tcp  20048  mountd
    100005    2   udp  20048  mountd
    100005    2   tcp  20048  mountd
    100005    3   udp  20048  mountd
    100005    3   tcp  20048  mountd
    100024    1   udp  60358  status
    100024    1   tcp  34912  status
    100003    3   tcp   2049  nfs
    100003    4   tcp   2049  nfs
    100227    3   tcp   2049  nfs_acl
    100003    3   udp   2049  nfs
    100003    4   udp   2049  nfs
    100227    3   udp   2049  nfs_acl
    100021    1   udp  38577  nlockmgr
    100021    3   udp  38577  nlockmgr
    100021    4   udp  38577  nlockmgr
    100021    1   tcp  42193  nlockmgr
    100021    3   tcp  42193  nlockmgr
    100021    4   tcp  42193  nlockmgr

4)配置共享目录并重启nfs

[root@nfs-server ~]# mkdir /web
[root@nfs-server ~]# vim /etc/exports
/web    192.168.1.0/24(rw,sync,no_root_squash)  #不压制root(当client端使用root挂载时,也有root权限)
[root@nfs-server ~]# systemctl restart nfs
[root@nfs-server ~]# exportfs -v
/web              192.168.1.0/24(sync,wdelay,hide,no_subtree_check,sec=sys,rw,secure,no_root_squash,no_all_squash)

客户端挂载测试

1)创建挂载目录并进行挂载

[root@nfs-client1 ~]# mkdir /opt/www
[root@nfs-client1 ~]# showmount -e 192.168.1.31    #查看服务器共享目录
Export list for 192.168.1.31:
/web 192.168.1.0/24
[root@nfs-client1 ~]# mount -t nfs 192.168.1.31:/web /opt/www/
[root@nfs-client1 ~]# df -h
文件系统                 容量  已用  可用 已用% 挂载点
/dev/mapper/centos-root   20G  3.6G   16G   19% /
devtmpfs                 473M     0  473M    0% /dev
tmpfs                    489M     0  489M    0% /dev/shm
tmpfs                    489M   14M  475M    3% /run
tmpfs                    489M     0  489M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1                497M  154M  344M   31% /boot
tmpfs                     98M     0   98M    0% /run/user/0
192.168.1.31:/web         20G  3.6G   16G   19% /opt/www
[root@nfs-client1 ~]#
[root@nfs-client1 ~]# vim /etc/fstab    #开机自动挂载
192.168.1.31:/web    /opt/www    nfs    defaults    0 0

2)在client1上的/opt/www创建一个测试文件

[root@nfs-client1 ~]# echo "client1 create test file" >> /opt/www/client1.txt

3)回到nfs上进行查看

[root@nfs-server ~]# ll /web/
总用量 4
-rw-r--r-- 1 root root 25 8月   9 14:41 client1.txt

4)安装nginx并配置站点目录为/opt/www

[root@nfs-client1 ~]# yum -y install nginx
[root@nfs-client1 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
server {
        listen       80 default_server;
        listen       [::]:80 default_server;
        server_name  _;
        root         /opt/www;
...
[root@nfs-client1 ~]# systemctl start nginx

上面的步骤同样在client2上面操作。

在nfs服务端创建站点首页,访问client客户端测试

[root@nfs-server ~]# ll /web/
总用量 8
-rw-r--r-- 1 root root 25 8月   9 14:41 client1.txt
-rw-r--r-- 1 root root 25 8月   9 15:37 client2.txt

[root@nfs-server ~]# echo "<h1>NFS server</h1>" >> /web/index.html    #nfs服务端共享目录创建首页文件
[root@nfs-server ~]# curl 192.168.1.32
<h1>NFS server</h1>
[root@nfs-server ~]# 
[root@nfs-server ~]# curl 192.168.1.33
<h1>NFS server</h1>

[root@nfs-client1 ~]# ll /opt/www/    #nfs客户端1上查看
总用量 12
-rw-r--r-- 1 root root 25 8月   9 14:41 client1.txt
-rw-r--r-- 1 root root 25 8月   9 15:37 client2.txt
-rw-r--r-- 1 root root 20 8月   9 15:41 index.html

[root@nfs-client2 ~]# ll /opt/www/    #nfs客户端2上查看
总用量 12
-rw-r--r-- 1 root root 25 8月   9 14:41 client1.txt
-rw-r--r-- 1 root root 25 8月   9 15:37 client2.txt
-rw-r--r-- 1 root root 20 8月   9 15:41 index.html

通过测试可以看出,客户端挂载后,就完全相当于自己的一个目录或者文件,在负载均衡架构中一般通过这种方式做共享存储。

NFS配置参数说明

nfs共享参数及作用

通过 man exports可以查看帮助手册

共享参数作用
rw* 读写权限
ro 只读权限
root_squash 当NFS客户端以root管理员访问时,映射为NFS服务器的匿名用户(不常用)
no_root_squash 当NFS客户端以root管理员访问时,映射为NFS服务器的root管理员(常用)
all_squash 无论NFS客户端使用什么账户访问,均映射为NFS服务器的匿名用户(常用)
no_all_squash 无论NFS客户端使用什么账户访问,都不进行压缩
sync* 同时将数据写入到内存与硬盘中,保证不丢失数据
async 优先将数据保存到内存,然后再写入硬盘;这样效率更高,但可能会丢失数据
anonuid* 配置all_squash使用,指定NFS的用户UID,必须存在系统
anongid* 配置all_squash使用,指定NFS的用户GID,必须存在系统

配置实例说明

[root@nfs-server ~]# cat /etc/exports
#/web    192.168.1.0/24(rw,sync,no_root_squash)  #不压制root(当client端使用root挂载时,也有root权限)
/web    192.168.1.32(rw,sync,no_root_squash) 192.168.1.33(rw,sync,all_squash,anonuid=2000,anongid=2000)
#[共享目录]  [客户端地址1(权限)]  [客户端地址2(权限)]
1、共享目录:每一行最前面是共享出来的目录,比如上面我要共享/web目录,那么此选项就可以直接写/web目录,这个目录可以依照不同的权限共享给不同的目录。
2、客户端地址:客户端地址能够设置一个网络,也可以是单个主机。参数:如上面的读写权限rw,同步更新sync等待。

    1、客户端地址可以使用完整的IP或者网络号,例如192.168.1.33或192.168.1.0/24
    2、同样可以使用主机名,但是这个主机名必须要在/etc/hosts中存在,或者可以通过DNS找到才行。

 

人生是条无名的河,是浅是深都要过; 人生是杯无色的茶,是苦是甜都要喝; 人生是首无畏的歌,是高是低都要唱。
posted @ 2019-08-12 11:19  别来无恙-  阅读(1191)  评论(0编辑  收藏  举报