Linux自学笔记——文件共享之NFS

NFS：Network File System，网络文件系统，用于实现unix或类unix系统之间通过网络共享资源，而传统的文件系统在内核中实现；
NFS原理：
NFS支持的功能很多，不同的功能会使用不同的进程，每启动一个功能就需要开启一些端口传输数据，因此，NFS功能所对应的端口不是固定的，而是随机取用一些未被使用的端口。这样一来，客户端与NFS服务器之间的沟通就成了一大问题。NFS借助rpc解决这一问题。
RPC（Remote Procedure Call protocol），远程过程调用，函数调用（远程主机上的函数）。一部分功能由本地程序完成，另一部分功能由远程主机上的函数完成；
RPC最主要的功能就是指定每个NFS功能所对应的端口号，并且告知客户端，让客户端可以连接到正确的端口上去。负责RPC服务的一支关键daemon叫做portmap（centos6.x之后称为rpcbind），当服务器在启动NFS时会随机取用数个端口，并主动向RPC注册，portmap就会动态分配端口号给哪些提供NFS服务的相关daemon，因此当client端在对NFS Server提出服务请求时，必须先联系portmap进程（监听在111端口），portmap将NFS服务相关daemon的端口号告知，然后client才知道要跟哪些端口号沟通。
NFS依赖于rpc，所以要启动NFS必须要先启动rpc，否则NFS无法完成端口注册；
版本：NFS由sun公司研发
NFSv1
NFSv2，udp
NFSv3,
NFSv4.0
NFSv4.1, 
NFSv4.2
pNFS: parallel
NIS：Network Information System
身份认证：集中于某服务器完成身份认证
NFS：基于IP的认证
RPC：
NFS：2049/tcp,2049/udp
RPC服务：portmapper
rpcinfo：report RPC information
NFS服务器：nfsd，mountd，idmapd
查看NFS服务器端共享的文件系统：
showmount –e NFSSERVER_IP
 
挂载NFS文件系统：
mount –t nfs SERVER:/path/to/sharedfs /path/to/mount_point
配置文件/etc/exports格式：
文件系统 客户端（选项）客户端（选项）
客户端：IP、FQDN或DOMAIN、NETWORK
exportfs：维护exports文件导出的文件系统表的专用工具：
exportfs -ar ：重新导出所有的文件系统；
exportfs -au ：关闭导出的所有文件系统
exportfs -u FS ：关闭指定的导出的文件系统
 
Note：此工具一般用于更改exports文件时创建新的共享时，无须重启服务，利用工具重新导出文件系统；
开机自动挂载nfs：
编辑配置文件/etc/fstab；
SERVER:/PATH/TO/EXPORTED_FS /mount_point nfs deaults，_netdev 0 0
补充材料：
/etc/exports文件中的项的格式相当简单。要共享一个文件系统，只需要编辑/etc/exports并使用下面的格式给出这个文件系统（和选项）即可：
Directory（or file system） client1（option1，option2）client2（option1，option2）
常用选项：
有几个常用的选项可以对NFS实现进行定制。这些选项包括：
Secure：这个选项是缺省选项，它使用了1024以下的TCP/IP端口实现NFS的连接。指定insecure可以禁用这个选项。
rw：这个选项允许NFS客户机进行读写访问。缺省选项是只读的。
async：这个选项可以改进性能，但是如果没有完全关闭NFS守护进程就重新启动了NFS服务器，这也可能会造成数据丢失。
no_wdelay：这个选项关闭写延时。如果设置了async，那么NFS就会忽略这个选项。
nohide：如果讲一个目录挂载到另外一个目录之上，那么原来的目录通常就被隐藏起来或看起来像空的一样。要禁用这种行为，需启用hide选项。
no_subtree_check：这个选项关闭子树检查，子树检查会执行一些不想忽略的安全性检查。缺省选项是启用子树检查。
no_auth_nlm：这个选项也可以作为insecure_locks指定，它告诉NFS守护进程不要对加锁请求进行认证。如果关心安全性问题，就要避免使用这个选项。缺省选项是auth_nlm或secure_locks。
mp（mountpoint=path）：通过显式地声明这个选项，NFS要求挂载所导出的目录。fsid=num；这个选项通常都在NFS故障恢复的情况中使用。如果希望实现NFS的故障恢复，请参考NFS文档。
用户映射
通过NFS中的用户映射，可以将伪或实际用户和组的标识赋给一个正在对NFS卷进行操作的用户。这个NFS用户具有映射所允许的用户和组的许可权限。对NFS卷使用一个通用的用户/组可以提供一定的安全性和灵活性，而不会带来很多管理符合。在使用NFS挂载的文件系统上的文件时，用户的访问通常都会受到限制，这就是说用户都是以匿名用户的身份对文件进行访问的，这些用户缺省情况下多这些文件只有只读权限。这种行为对于root用户来说尤其重要。然而，实际上的确存在这种情况：希望用户以root用户或所定义的其它的用户的身份访问远程文件系统上的文件。NFS允许指定访问远程文件的用户—通过用户标识号（UID）和组标识号（GID），可以禁用正常的squash行为。
用户映射的选项包括：
root_squash：这个选项不允许root用户访问挂载上来的NFS卷。
no_root_squash：这个选项允许root用户访问挂载上来的NFS卷。
all_squash：这个选项对于公共访问的NFS卷来说非常有用，它会限制所有的UID和GID，只使用匿名用户。缺省设置是no_all_squash
anonuid和anongid：这两个选项将匿名UID和GID修改成特定用户和组账号。
客户端挂载时可以使用的特殊选项：
Client
Mounting remote directories
Before mounting remote directories 2 daemons should be be started first:
rpcbind
rpc.statd
rsize 的值是从服务器读取的字节数。wsize 是写入到服务器的字节数。默认都是1024， 如果使用比较高的值，如8192,可以提高传输速度。 
The timeo value is the amount of time, in tenths of a second, to wait before resending a transmission after an RPC timeout. After the first timeout, the timeout value is doubled for each retry for a maximum of 60 seconds or until a major timeout occurs. If connecting to a slow server or over a busy network, better performance can be achieved by increasing this timeout value.
The intr option allows signals to interrupt the file operation if a major timeout occurs for a hard-mounted share.
示例：共享一个文件系统；nfs共享服务端地址：192.168.19.134，客户端地址：192.168.19.130

1. 创建共享目录；
   
2. 编辑配置文件/etc/exports，定义导出/nfs/sharedata文件至192.168.19.0/24这个网络，但仅192.168.19.130有rw权限，其余均为ro权限；
   
   Note：这里我们测试使用，允许root用户访问挂载上来的NFS卷
3. 启动nfs服务，并查看端口是否开启；
   
4. 用ip地址为192.168.19.130的另一台主机作为客户端，挂载nfs服务的/nfs/sharedata、
   
5. 进入挂载目录，执行写操作，发现写操作失败；
   
6. 在服务端授权一个用户对/nfs/sharedata目录的rwx权限，再在客户端建一个相同uid的用户
   1) 授权一个用户；
   
   2) 在客户端新建一个同之上claude用户uid相同的用户；
   
   3) 切换claude_liu用户后发现有了写权限；
   

示例2：两台web服务器，共享关系型数据库，共享NFS服务器，利用DNS记录轮询提供负载均衡；
环境：web服务器1：192.168.19.134
Web服务器2：192.168.19.130
DNS服务器、mysql服务器：192.168.19.135
NFS服务器：192.168.19.136

1. 搭建DNS服务器（以下操作在192.168.135服务器上实现）
   1) 安装bind程序包；
   #yum install bind –y
   2) 编辑dns配置文件/etc/named.conf，作如下修改；
   
   3) 编辑/etc/named.rfc1912.zones文件，添加如下两个区域
   
   4) 编辑/var/named目录下的正向解析库文件；
   
   5) 编辑/var/named目录下的反向解析库文件；
   
   6) 修改权限；
   
   修改属主属组；
   
   7) 检查配置文件语法；
   
   8) 测试；
   测试正向解析:
   
   测试反向解析:
   
2. 搭建NFS服务器（以下操作在192.168.19.136服务器上实现）；
   1) 创建共享目录；
   
   2) 编辑/etc/exports文件，添加如下内容；
   
   3) 启动服务；
   
   4) 查看当前共享的目录
   
3. 搭建mysql服务器（以上操作在192.168.19.135服务器上实现）；
   1) 创建相关目录，挂载nfs共享目录；
   
   2) 创建mysql组和用户；
   
   3) 二进制编译安装mariadb-5.5.46；
   解压mariadb-5.5.46-linux-x86_64.tar.gz到/usr/local目录下，并创建链接文件，进入相关目录；
   
   4) 属主属组修改；
   
   5) 指明用户和数据库位置生成元数据库；
   
   查看初始化后生成的数据；
   
   6) 复制运行脚本，并将其加入服务列表中；
   
   7) 复制配置文件并编辑配置文件添加以下三行；
   
   8) 配置环境变量；
   
   其中mysql.sh中的内容为：
   export PATH=/usr/local/mysql/bin:$PATH
   9) 启动服务并测试；
   
   成功进入mysql；
    
   10) 创建数据库，并创建用户并授权；
   创建数据库；
   
   创建用户并授权；
   
   刷新权限；
   
   至此。Mysql服务器配置完成；
4. 搭建WEB服务器1（以下操作在192.168.19.134服务器上实现）
   1) 安装相关程序包；
   
   2) 创建相关目录，并挂载nfs共享目录；
   
   3) 编辑httpd配置文件/etc/httpd/conf/httpd.conf；
   首先，注释以下项；
   
   其次，添加虚拟主机；
   
   4) 安装wordpress；
   解压缩wordpress程序包；
   
   复制wp-config-sample.php文件为wp-config.php，并编辑此配置文件；
   
   5) 在/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0中添加DNS地址；
   
   6) 用此web服务器就可以通过域名或者ip地址访问安装wordpress了。
   
   7) 在此服务器上发一条动态；
   
5. 搭建web服务器2（以下操作在192.168.19.130上进行）
   搭建的具体过程跟上面一样，建虚拟主机时ip地址改成192.168.19.130即可；
   当我们使用此台服务器访问www.claude666.com 或ip地址时。同时可以看到在192.168.19.134服务器上发步的动态。
   以上就是本次示例的全部过程，两台web服务器，利用dns服务器解析通过mysql存储结构化数据，nfs存储非结构化数据，通过nfs共享，访问应用，以达到负载均衡的效果。