文章目录
- 一、NFS概述
- 1.什么是NFS
- 2. 为什么需要NFS
- 3.使用NFS共享存储能解决集群架构的什么问题
- 4. NFS需注意事项
- 二、NFS实现原理
- 三、 NFS服务实战
- 1. 环境准备
- 2. NFS服务安装
- 3.NFS服务配置
- 4. NFS服务初始化
- 5. NFS服务启动
- 6 客户端NFS服务挂载
- 6.1 安装nfs
- 6.2 客户端查询远程nfs信息
- 6.3. 客户端执行挂载
- 6.4 永久挂载
- 6.5 如何卸载
- 6.6 挂载优化
- 四、NFS配置详解
- 4.1 验证 ro权限
- 2 .验证all_squash权限
- 五、NFS存储总结
- 1.NFS存储优点
- 2.NFS存储局限
一、NFS概述
1.什么是NFS
NFS是network file system ，通常称为NFS共享存储
2. 为什么需要NFS
NFS 的主要功能是通过”局域网“络让不同主机系统之间可以共享目录。
- 在网站集群架构中如果没有共享存储的情况如下:
1.用户A上传图片经过负载均衡，负载均衡将上传请求调度至WEB1服务器上。
2.用户B访问A用户上传的图片，此时B用户被负载均衡调度至WEB2上，因为WEB2上没有这张图片，所以B用户无法看到A用户传的图片。 - 在网站集群架构中如果有共享存储的情况如下:
1.A用户上传图片无论被负载均衡调度至WEB1还是WEB2, 最终数据都被写入至共享存储
2.B用户访问A用户上传图片时，无论调度至WEB1还是WEB2，最终都会上共享存储访问对应的文件，这样就可以访问到资源了，类似于session共享机制。
3.使用NFS共享存储能解决集群架构的什么问题
解决多台web静态资源的共享(所有客户端都挂载服务端，看到的数据都一样)
解决多台web静态资源一致性(如果客户端A删除NFS服务上的文件，客户端B上也会看不见文件)
可以避免多台web磁盘空间的浪费
4. NFS需注意事项
- 由于用户请求静态资源每次都需要web连接NFS服务获取，那么势必会带来一定的网络开销、以及网络延时、所以增加NFS服务并不能给网站带来访问速度的提升。
- 如果希望对上传的图片、附件等静资源进行加速，建议将静态资源统一存放至NFS服务端。这样便于后期统一推送至CDN，以此来实现资源的加速。
二、NFS实现原理
本地文件操作方式
- 当用户执行mkdir命令，BashShell会将其翻译给内核。
- Kernel内核解析完成后会驱动对应的磁盘设备，完成创建目录的操作。
NFS创建文件方式
1、客户端首先需要挂载； /mnt —》rpc–》 nfs --》/data
- 进行端口映射；完成服务端的链接；
- 判断来源的地址是否为授权地址；
- 完成挂载的操作
2、创建文件
- NFS客户端执行增、删改查等操作，客户端会使用不同的函数对该操作进行封装
- NFS客户端会通过TCP/IP的方式传递给NFS服务端。
- NFS服务端接收到请求后，会先调用portmap进程进行端口映射。
- nfsd进程用于判断NFS客户端是否拥有权限连接NFS服务端。
- Rpc.mount进程判断客户端是否有对应的权限进行验证。
- 最后NFS服务端会将客户端的函数转换为本地能执行的命令，由内核驱动硬件完成操作。
注意：rpc是一个远程过程调用，那么使用nfs必须有rpc服务。
三、 NFS服务实战
1. 环境准备
角色 | 外网IP（NAT） | 内网IP(LAN) |
NFS服务端 | eth0:10.0.0.32 | eth1:172.16.1.32 |
NFS客户端 | eth0:10.0.0.31 | eth1:172.16.1.31 |
2. NFS服务安装
[root@nfs ~]# yum install nfs-utils rpcbind -y3.NFS服务配置
配置nfs服务，nfs服务程序的配置文件为/etc/exports，需要严格按照共享目录的路径 允许访问的NFS客户端（共享权限参数）格式书写，定义要共享的目录与相应的权限，具体书写方式如下图所示
配置场景，将nfs服务端的/data目录共享给172.16.1.0/24网段内的所有主机
1.所有客户端主机都拥有读写权限
2.在将数据写入到NFS服务器的硬盘中后才会结束操作，最大限度保证数据不丢失
3.将所有用户映射为本地的匿名用户(nfsnobody)
[root@nfs ~]# vim /etc/exports
/data 172.16.1.0/24(rw,sync,all_squash)4. NFS服务初始化
1.建立需要共享的目录
2.为对应目录设置权限
3.最好重新添加新硬盘，将新硬盘挂载在/data目录下
[root@nfs ~]# mkdir /data
[root@nfs ~]# chown -R nfsnobody.nfsnobody /data
[root@nfs ~]# fdisk /dev/sdb # 添加了一块500G的磁盘，只分一个主分区
[root@nfs ~]# mkfs.xfs /dev/sdb1 # 制作xfs文件系统
[root@nfs ~]# mount /dev/sdb1 /data # 挂载
[root@nfs ~]# lsblk /dev/sdb # 查看
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sdb 8:16 0 500G 0 disk
└─sdb1 8:17 0 500G 0 part /data5. NFS服务启动
[root@nfs ~]# systemctl enable nfs-server
[root@nfs ~]# systemctl restart nfs-server[root@nfs data]# cat /var/lib/nfs/etab
/data 172.16.1.0/24(rw,sync,wdelay,hide,nocrossmnt,secure,root_squash,all_squash,no_subtree_check,secure_locks,acl,no_pnfs,anonuid=65534,anongid=65534,sec=sys,rw,secure,root_squash,all_squash)6 客户端NFS服务挂载
NFS客户端的配置步骤也十分简单
先使用 showmount 命令，查询NFS服务器的远程共享信息
然后使用 mount 命令执行挂载操作6.1 安装nfs
客户端安装nfs-utils，会自动启动rpcbind服务
[root@nfs-client ~]# yum install nfs-utils -y6.2 客户端查询远程nfs信息
showmount -e
[root@nfs-client ~]# showmount -e 172.16.1.32
Export list for 172.16.1.32:
/data 172.16.1.0/246.3. 客户端执行挂载
[root@nfs-client ~]# mkdir /nfsdata # 创建本地目录为远程目录入口
[root@nfs-client ~]# mount -t nfs 172.16.1.32:/data /nfsdata/ # 挂载
[root@nfs-client ~]# df -h # 查看
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs 476M 0 476M 0% /dev
tmpfs 487M 0 487M 0% /dev/shm
tmpfs 487M 7.6M 479M 2% /run
tmpfs 487M 0 487M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda3 48G 1.6G 46G 4% /
/dev/sda1 497M 125M 373M 25% /boot
tmpfs 98M 0 98M 0% /run/user/0
172.16.1.32:/data 500G 33M 500G 1% /nfsdata6.4 永久挂载
[root@nfs-client ~]# sed -i '$a 172.16.1.32:/data /nfsdata nfs default 0 0 ' /etc/fstab6.5 如何卸载
[root@nfs-client ~]# umount /nfsdata
#注意:卸载的时候如果提示”umount.nfs: /nfsdata: device is busy”
#1.切换至其他目录, 然后在进行卸载。
#2.NFS Server宕机, 强制卸载umount -lf /nfsdata6.6 挂载优化
在企业工作场景，通常情况NFS服务器共享的只是普通静态数据（图片、附件、视频），不需要执行suid、exec等权限，挂载的这个文件系统只能作为数据存取之用，无法执行程序，对于客户端来讲增加了安全性。例如: 很多木马篡改站点文件都是由上传入口上传的程序到存储目录，然后执行。
#通过mount -o指定挂载参数，禁止使用suid，exec，增加安全性能
[root@nfs-client ~]# mount -t nfs -o nosuid,noexec 172.16.1.31:/data /nfsdata挂载参数
1.async/sync：使用同步或异步方式存储数据；默认 async
2.user/nouser：是否允许普通用户使用mount命令挂载。默认nouser
3.exec/noexe：是否允许可执行文件执行。默认exec
4.suid/nosuid：是否允许存在suid属性的文件。默认suid
5.auto/noauto：执行 mount -a 命令时，此文件系统是否被主动挂载。默认auto
6.rw/ro：是否以只读或者读写模式进行挂载。默认rw
7.defaults：具有rw,suid,dev,exec,auto,nouser,async,rw等参数；四、NFS配置详解
执行man exports命令，然后切换到文件结尾，可以快速查看如下样例格式：
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(不常用)
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)
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
4.1 验证 ro权限
服务端更改配置
[root@nfs data]# cat /etc/exports
/data 172.16.1.0/24(ro,sync,all_squash)
[root@nfs data]# systemctl restart nfs-server然后去客户端试着查看/nfsdata和往里面创建文件，看看是否有权限
[root@nfs-client nfsdata]# cat a.txt # 可以查看内容
123
[root@nfs-client nfsdata]# touch c.txt # 但是已经没有写权限了
touch: cannot touch ‘c.txt’: Read-only file system2 .验证all_squash权限
通常all_squash、anonuid、anongid 这三个权限一起出现
由于nfs-server 服务默认以nfsnobody用户启用，但是为了以后进程的统一调度，我们可以指定用户启用
1.服务端anonuid参数指定用户id为666 ，anongid参数指定组id为666
[root@nfs ~]# cat /etc/exports
/data 172.16.1.0/24(rw,sync,all_squash,anonuid=666,anongid=666)
# 创建组和用户
[root@nfs ~]# groupadd -g 666 www
[root@nfs ~]# useradd -u 666 -g 666 www
[root@nfs ~]# chown -R www.www /data/ # 重新给共享目录授权
[root@nfs ~]# systemctl restart nfs-server # 重启服务端2.客户端验证，会发现客户端文件的权限为 666，但可以正常写入数据
# 客户端重新挂载
[root@nfs-client nfsdata]# umount /nfsdat
[root@nfs-client nfsdata]# mount -t nfs 172.16.1.32:/data /nfsdata/ # 或者mount -a 因为已经写入文件了
[root@nfs-client nfsdata]# ll
total 4
-rw-r--r-- 1 666 666 4 Aug 5 00:40 a.txt
-rw-r--r-- 1 666 666 4 Aug 5 00:41 b.txt3.建议，客户端也创建一个uid为666，gid为666，统一身份，避免后续出现权限不足的情况
[root@nfs-client nfsdata]# groupadd -g 666 www
[root@nfs-client nfsdata]# useradd -g 666 -u 666 www
[root@nfs-client nfsdata]# id wwwuid=666(www) gid=666(www) groups=666(www)
#再次检查权限
[root@nfs-client nfsdata]# ll /mnt/
total 4
-rw-r--r-- 1 666 666 4 Aug 5 00:40 a.txt
-rw-r--r-- 1 666 666 4 Aug 5 00:41 b.txt
[root@nfs-client nfsdata]# cat c.txt
[root@nfs-client nfsdata]# ll
total 4
-rw-r--r-- 1 www www 4 Aug 5 00:40 a.txt
-rw-r--r-- 1 www www 4 Aug 5 00:41 b.txt
-rw-r--r-- 1 www www 0 Aug 5 14:25 c.txt五、NFS存储总结
1.NFS存储优点
1.NFS简单易用、方便部署、数据可靠、服务稳定、满足中小企业需求。
2.NFS的数据都在文件系统之上，所有数据都是能看得见
2.NFS存储局限
1.存在单点故障, 如果构建高可用维护麻烦web->nfs()–实时同步–>backup
替代的分布式文件系统有：
- gfs 文件系统 可以水平扩容
- OSS文件系统，基于http方式可以访问
- Ceph文件系统
2.NFS数据都是明文， 并不对数据做任何校验，也没有密码验证(强烈建议内网使用)。
3.NFS应用建议
- 建议将静态数据jpg\png\mp4\css\js尽可能放置CDN场景进行加速，以此来减少后端压力
- 如果没有缓存或架构、代码等，本身历史遗留问题太大，在多存储也没什么意义
