NFS文件系统

落日映苍穹つ 2022-05-27 11:35 232阅读 0赞

*  **介绍一点之外的知识**:
 *  任何可以执行的程序都是工作在用户空间的,内核空间的进程和程序都是由内核进程管理的,文件系统是做进内核文件系统一般是工作在内核空间的,包括`NFS`:
 *  文件系统是在内核空间提供的,当用户希望在文件系统上面写入数据时,需要借助于内核提供的系统调用,内核对于硬件的操作是通过内核提供的系统调用,也就是内核提供的函数,这个过程也成为过程或者函数调用,本地的文件系统通过本地的过程调用完成对于文件系统的操作,`Local Procedure Call`,如果需要在两个主机上面来完成,那么自身就需要完善网络模块,
 *  `RPC`:`Remote Procedure Call`,远程过程调用,`RPC`客户端的`STUB`调用, 在进行程序开发时,需要包含特殊的头文件,来完成`STUB`的`RPC`调用,`RPC`的`Client`联系`RPC`的`Server`端,`RPC`的`Server`端,在完成过程调用之后,将结果返回给`RPC`的`Client`端,`RPC`是为多个需要网络通信的程序,提供一个统一的框架;
 *  `RPC`的工作机制:
    
     *  1.当内核发现某个请求是网络请求时,就会将这个请求转发给`RPC`的`Client`;
     *  2.`RPC`的`Client`主动连接`RPC`的`Server`端,`RPC`的`Server`处理之后将结果返回值;
     *  `RPC`的`Server`需要工作一个和`RPC`的`Client`发起请求的对应的`Server`程序,这个程序也需要监听在某个套接字上面;`RPC`的`Server`端对应应用程序的的套接字是随机的;两个应用程序可以通过`Stub`的`Client`和`Stub`的`Server`来建立通信;还可以第一次通过`Stub`的`Server`端和`Client`的完成对于套接字的一次封装,之后的通信`Stub`的`Client`去连接监听套接字的对应的应用程序;通过上述的机制,对于监听的套接字只需要告诉给`RPC`而不需要告诉给客户端程序;
 *  `RPC`是一种编程技术,主要用于实现简化分布式应用程序的开发;`Client ---> RPC Client-----> RPC Server -----> Server`;通过`RPC`的封装,`Clien`t和`Server`不再需要关注于报文的封装,`RPC`可以基于二进制格式或者基于文本格式(`XMLRPC`,跨主机的报文交换是通过`HTTP`协议来完成的;);
 *  `RPC`只是一种协议,`Linux`上面的实现是`Portmap`,提供客户端以及服务器端,监听在`111/tcp`,`111/udp`;
 *  `NFS`就是使用的就是`RPC`框架进行开发的的应用程序,所以`NFS`的`Server`需要监听在某个套接字上面,然后项`RPC`注册使用的端口,`RPC`的`Client`直接联系`NFS`注册的端口,`NFS`只是一种文件系统,在`Client`是通过`NFS`模块来完成,网络上面也是属于`NFS`的,但是对于`Server`提供的服务的仍然是本地的文件系统类型;
 *  `nfs`:是一种网络文件系统,也是一种协议,由`SUN`开发;`NFSv1`:内部使用 `NFSv2`:公开;
 *  `nfs`基于`IP`的验证机制,用户认证的功能是很薄弱的,假设`NFS`的`Client`的`jerry`,`UID`为`1000`,`NFS`的`server`端的`Tom`用户的`UID`也是`1000`,那么这个文件在`Sever`上面就会被识别为`1000`;`NFS`不建议在互联网上面使用,用于在内网的各个主机之间实现文件共享的,也仅仅是用于`Unix`和`Linux`上面来使用的;
 *  `NFS`:的服务器端的组件`nfs-utils.x86_64`

/etc/nfsmount.conf: 主配置文件
    /etc/rc.d/init.d/nfs  服务脚本
    /usr/sbin/rpc.gssd 用于注册给RPC使用
    /usr/sbin/rpc.mountd 表示核心程序
    /usr/sbin/rpc.nfsd 同样是核心程序
    /usr/sbin/showmount 用于查看开放NFS服务的Server

*  这里可能在启动服务的过程中可能出现一个错误

[root@server2 ~]# /etc/init.d/nfs start Starting NFS services: [ OK ] Starting NFS mountd: [FAILED] Starting NFS daemon: rpc.nfsd: writing fd to kernel failed: errno 111 (Connection refused) rpc.nfsd: unable to set any sockets for nfsd [FAILED]

*  出现这个错误的原因是因为`RPC`服务的组件没有开始
 *  `rhel5`系列上面,请确保`service portmap ststus`的状态是正常的;
 *  `rhel6`系列上面,请确保`rpcbind`的状态是正常的,这两个服务监听在`111/tcp 111/udp`端口
 *  所以启动对应的服务

/etc/init.d/rpcbind start

*  首先来安装`rpcbind`软件

[root@server22 ~]# yum install rpcbind.x86_64 -y

*  然后需要安装`nfs`软件

[root@server22 ~]# yum install nfs-utils.x86_64 -y

*  接下来启动服务

[root@server22 ~]# /etc/init.d/rpcbind start
    Starting rpcbind:                                          [  OK  ]
    [root@server22 ~]# /etc/init.d/nfs start
    Starting NFS services:                                     [  OK  ]
    Starting NFS mountd:                                       [  OK  ]
    Starting NFS daemon:                                       [  OK  ]
    Starting RPC idmapd:                                       [  OK  ]

*  这里可以查看`rpcbind`监听的端口  
    ![这里写图片描述][70]
 *  下面的是向`rpcbind`注册的服务以及端口信息  
    ![这里写图片描述][70 1]
 *  **NFS服务的几个进程**
 *  `nfsd`:主服务进程,使用的端口号
 *  `mountd`:挂载进程;
 *  `quotod`:用户配额进程;
 *  **NFS配置文件的说明**
 *  `man`文档提供的信息还是很详细的,这里简要的说明以下一些经常用到的选项,以及需要注意 的问题
 *  对于可访问的主机类型允许下面几种方式进行定义:  
    
    
     *  `single host`:单一主机,`IPV4`地址,或者是主机名称;
     *  `wildcards`:表示支持通配符匹配的表示格式;
     *  `IP networks`:使用单一`IP`地址的表示格式;
 *  `/home/joe pc001(rw,all_squash,anonuid=150,anongid=100)`
 *  对于配置文件的每一行表示的都是一个共享的文件系统,,对于`()`里面表示`Client`的访问属性;
 *  介绍几个常用的属性:
 *  `ro`:表示只读;
 *  `async`:表示异步写入;
 *  `sync`:表示同步写入;
 *  `rw`:表示读写访问;
 *  `root_squash`:用于将`root`用户映射称为来宾帐号,这个权限是默认的;
 *  `all_squash`:所有的用户都转换为来宾帐号;
 *  `anouid anogid`:用于指定映射的`UID`以及`GID`;
 *  `no_acl`:不支持`acl`访问属性;
 *  接下来配置一个比较基础的`NFS`服务端
 *  添加配置文件里面的一行

[root@server22 ~]# vim /etc/exports 
    /shared 172.25.23.0/24(rw,sync)

*  首先这个目录必须存在,不存在的话,就进行创建

[root@server22 ~]# mkdir /shared

*  然后需要重新启动服务

[root@server22 ~]# /etc/init.d/nfs restart
    Shutting down NFS daemon:                                  [  OK  ]
    Shutting down NFS mountd:                                  [  OK  ]
    Shutting down RPC idmapd:                                  [  OK  ]
    Starting NFS services:                                     [  OK  ]
    Starting NFS mountd:                                       [  OK  ]
    Starting NFS daemon:                                       [  OK  ]
    Starting RPC idmapd:                                       [  OK  ]

*  `clent`一段需要安装`nfs-utils-1.2.3-39.el6.x86_64`;
 *  然后再令一台主机上面使用`showmount`命令来探测挂载的文件系统

[root@server23 ~]# showmount -e 172.25.23.22
    Export list for 172.25.23.22:
    /shared 172.25.23.0/24

*  上面是探测到的文件系统列表,然后进行挂载

[root@server23 ~]# mount -t nfs 172.25.23.22:/shared /mnt/

*  首先在`server`端创建文件,然后在`client`端进行查看

[root@server22 shared]# touch a
    [root@server22 shared]# ls
    a
    [root@server23 mnt]# ls
    a

*  接下来更改这个目录的权限,使挂载用户可以创建文件
 *  这个目录的属主和属组默认是`root`的,

[root@server22 ~]# ll -ld  /shared/
    drwxr-xr-x. 2 root root 4096 4月  18 00:00 /shared/

*  直接修改文件的属主和属组为执行`nfsd`进程的用户

[root@server22 ~]# chown nfsnobody.nfsnobody /shared/

*  然后创建文件,就会成功

[root@server23 mnt]# touch ab
    [root@server23 mnt]# ls
    a  ab

*  `showmount`命令的说明:  
    
    
     *  `-e`:用于查看`NFS`服务器导出的文件系统;
     *  `-a`:用于查看已经挂载的目录以及被挂载的文件系统列表;
     *  `-d`:用于显示`NFS`服务器中所有导出的文件系统中被客户端挂载了的文件系统列表;
 *  如果在添加或者修改新的文件系统导出之后,直接重新启动`NFS`服务,会导致已经挂载的服务出现问题,所以建议使用命令`exportfs`
 *  `exportfs`:  
    
    
     *  `-a`:相当于`-r -u` 表示重新挂载所有文件系统或者取消导出所有文件系统;
     *  `-r`:表示重新导出;
     *  `-u`:表示取消导出;
     *  `-v`:用于显示导出过程;
 *  **验证NFS简单的用户管理**
 *  实现一个过程用于检测,NFS对于用户的认证仅仅是简单的`UID`映射:
 *  首先在两个主机上面创建`UID`以及`GID`相同,但是用户名不同的两个用户

[root@server22 ~]# id hadoop
    uid=500(hadoop) gid=500(hadoop) groups=500(hadoop)
    
    [root@server23 ~]# useradd -g 500 -u 500 openstack
    [root@server23 ~]# id openstack 
    uid=500(openstack) gid=500(openstack) groups=500(openstack)

*  接下来在`client`端进行挂载,然后使用`openstack`用户创建一个文件

[root@server23 /]# mount -t nfs 172.25.23.22:/shared /mnt/
    [root@server23 /]# su - openstack 
    [openstack@server23 mnt]$ ll
    total 0
    -rw-r--r--. 1 nobody nobody 0 Apr 18 00:00 a
    -rw-r--r--. 1 nobody nobody 0 Apr 18 00:04 ab
    -rw-rw-r--. 1 nobody nobody 0 Apr 19 10:53 ab.openstack

*  接下来在`server`端查询创建的文件权限

![这里写图片描述][70 2]  
\* 这里在创建文件时,可能会出现,权限拒绝的情况  
![这里写图片描述][70 3]  
\* 这个出现权限的原因是因为,常见文件的这个操作需要在`server`端使用和`client`同`UID`和`GID`的用户来进行,所以需要给`/shared`其他用户写入文件的权限  
![这里写图片描述][70 4]

*  如果对于是`root`的文件,被映射过去具有`root`的权限,就会很危险,可以通过两个选项,来降低权限  
    
    
     *  `root_squash`:登入`NFS`时,使用这个目录相当于这个目录的拥有者,但是对于`root`用户来说,降低权限为`nobody`;
     *  `all_squash`:无论登入者是什么身份,都被映射成为`nobody`;
 *  **NFS自动挂载的实现**
 *  在`/etc/fstab`配置文件里面添加

172.25.23.2:/shared     /mnt/       nfs     defaults,_netdev        0 0

*  其中`_netdev`表示如果`NFS`挂载,联系不上`NFS`服务器,就会跳过;
 *  **NFS使用固定的端口**
 *  只需要修改一个配置文件

[root@server22 shared]# vim /etc/sysconfig/nfs 
    41 #MOUNTD_PORT=892
    13 RQUOTAD_PORT=875
    21 #LOCKD_TCPPORT=32803
    //根据需要修改上面三个文件的信息

*  然后重新启动服务

[70]: /images/20220527/e40adf56654e4d5a8156436fd0dce35a.png
[70 1]: /images/20220527/0ae52a66fb304f759effd786a2e575a5.png
[70 2]: /images/20220527/cfba351a75804216ab0849901146b2ae.png
[70 3]: /images/20220527/0fefa61382854bce812da3caaee1bf81.png
[70 4]: /images/20220527/f558859e262f48c9bc9bf38e5bfdce70.png