什么是NFS文件系统???

Snoopy

◎ What is NFS ?

Ｎｅｔｗｏｒｋ　 　　Ｆｉｌｅ　 　　Ｓｙｓｔｅｍ　　　　
NFS　是由SUN公司发展, 并於1984年推出, NFS是一个RPC service ,它使我们能够达到档案的共享, 它的设计是为了在不同的系统间使用, 所以它的通讯协定设计与主机及作业系统无关.当使用者想用远端档案时只要用"mount"就可把remote档案系统挂接在自己的档案系统之下,使得远端的档案使用上和local机器的档案没两样.

machine A machine B

／ ／
bin etc usr bin etc usr
man man share local

假如我们在机器A上, 要把机器B上的 /usr/man 挂接到machine A 的/usr/man只要下mount machine_name:/usr/man /usr/home
就可mount过来.而我们不只是可以mount目录,就是一个档也是可以的.在挂接之後我们只能对档案做reading (or writing) 的动作,而不能在remote machie上把此档或目录move,delete掉 , 但须注意的是如我们mount /usr 後 , 不能再mount /usr底下的目录, 否则会发生错误



□ Servers & Clients
NFS就是促使Servers上的档案能被其他的机器mount,而达到资源共享,享用这些档案的机器就可称为Client,一个client可以从server上mount一个档或是一个层次的目录(file hierarchies) . 然而事实上任何一台机器都可以做NFS server or NFS client ,甚至同时为NFS server and NFS client 也可以.



□ Servers Exporting & Clients Mounting
NFS server 所export 出来的档案或目录都记录在 /etc/exports 这一个档中,当我们启动NFS server 时 在 /etc/rc.local 的这一个script会自动的启动 exportfs 这一个程式 , 搜寻 /etc/exports 这一个档是否存在, 并且赋予正确的权限给所有export出去的 file hierarchies .
但须注意的是,只有server所export出去的路径,NFS client才能够mount, 同样的当启动client时 , 系统会自动去mount所有server export的路径,而mount到的所有路径都会记录在 /etc/fstab 下 , 类似如下的fstab档

/dev/sd0a / 4.2 rw 1 1
/dev/sd0h /tmp 4.2 rw 1 3
/dev/sd0g /usr 4.2 rw 1 2
/dev/fd0 /pcfs pcfs rw,noauto 0 0
sparc20:/swap /swap nfs rw,intr,bg,soft 0 0
sparc17:/home /home nfs rw,intr,bg,soft 0 0
sparc17:/home3 /home3 nfs rw,intr,bg,soft 0 0
sparc14:/home4 /home4 nfs rw,intr,bg,soft 0 0
sparc20:/home2 /home2 nfs rw,intr,bg,soft 0 0
sparc20:/var/spool/mail /var/spool/mail nfs rw,intr,bg,soft 0 0
rs970:/home1 /home1 nfs rw,intr,bg,soft 0 0

★ Noted :
当client mount 到一个路径,绝对不是说copy server上的这一个路径到local的机器上,我们可以用 cd 进入这一个mount到的路径,就如同是使用local directory一样

□ Setting Up a NFS Server
1. 定义机器为 NFS file server
2. 划分servers disk ,定义哪一些partitions 是要提供出来作为
client 所共享的file system
3. 在 Client Form 上定义每一台client 的参数
4. 写出 /etc/exports (一般系统都有一个default exports)
5. 重新boot NFS server or 用指令 exportfs -a 输出所有的directories 并且用 nfsd 8 & 启动 nfsd守护程式,常驻在背景

※ ps. 一些细节
检查 /etc/exports 输出路径的权限,确定只有root能修改,
all user只能read
2. 用exportfs 去增加或删除directories
exportfs -o access=engineering,ro=dancer /usr
exportfs -u /usr
3. 假如你的机器没有NIS(YP server)的服务,当更改资料时记得修改
/etc/passwd
/etc/group
/etc/hosts
/etc/ethers
4. 为你自己的network 设置security

exportfs的语法
/usr/etc/exportfs [ -avu ] [ -o option ] [ directory ]
-a : 把 /etc/exports 中所有路径export出去
-u : 把 export出去的路径卸下 , 如 exportfs -u /usr
-o option : 如 exportfs -o ro /usr ,所有人对/usr 都为read only
option 还有 root = hostname , access = client
access = netgroup

For example :
exportfs -a 把exports中的路径全部export出去
exportfs -o access=engineeringther /usr
/usr 这路径export後只有engineering and other 这两个
group 能够 read & write
exportfs -o access=oak,ro=dancer /usr
设定dancer 这台client 对 /usr 为read only ,且只有oak这一个 group 能做read

/etc/exports 档的□例

● syntax : directory -option[,option]
(设定两个group能rw)
/usr -access=engineering:accounting
/home -access=engineering:accounting
/var/spool/mail -access=engineering:accounting
/export/exec/sun3 -access=engineering:accounting
/export/exec/sun3.sunos.4.1 -access=engineering:accounting
/export/exec/kvm/sun3.sunos.4.1 -access=engineering:accounting
/export/root/birch -access=birch,root=birch
/export/swap/birch -access=birch,root=birch
/export/root/oak -access=oak,root=oak
/export/swap/oak -access=oak,root=oak
/export/root/willow -access=willow,root=willow
/export/swap/willow -access=willow,root=willow
/export/root/pine -accsee=pine,root=pine
/export/swap/pine -accsee=pine,root=pine
(access=client , root=hostname 如此只有这一台client的superuser有权力rw)

□ Setting Up a NFS Client

1. 宣告机器为没有磁碟机或没有资料的Client,在使用SunInstall之前
2. 编辑好 /etc/fstab 这一个档,确定要mount的路径都在fstab中
3. 依照fstab所设的内容,在Client上设定好Mount points
(mount_points 就是用mkdir 设exports所输出的路径)
4. 确定我们所要mount的路径,都有出现在 /etc/exports 中
5. 可以启动mount去连结server上的directories ( mount -a )

/etc/fstab 档的□例
● syntax filesystem directory type options freq pass
oak:/export/root/boomer / nfs rw 0 0
^^^
因为档案在server上,not on client
所以client的设定为0
oak:/export/exec/sun3 /usr nfs ro 0 0
oak:/export/exec/kvm/sun3 /usr/kvm nfs ro 0 0
oak:/usr/share /usr/share nfs ro 0 0
oak:/home/oak /home/oak nfs rw,bg 0 0



§ mount 的语法

● syntax : mount -t type [-rv] -o [option] server:pathname /mount_point
MOUNT :
mount -a 把/etc/fstab 中所列的路径全部挂上
mount -o ro,soft,bg dancer:/usr/local /usr/local/dancer
把dancer server 的/usr/local mount 到 client的
/usr/local/dancer 并且是read only

-t type : 你所要mount的型别, 如 nfs or 4.2
-r : 所mount的路径定为read only
-v : mount过程的每一个动作,都有messages 传回到萤幕上
hard : 重复要求,直到server回应为止,但如server一直不回应
the server may be down !
soft : 当client的请求得不到回应,retry one time 後 传回
error message
bg : 当第一次请求不成功,第二次的mount将放到背景执行
fg : retries mount 都一直在提示符号下进行
intr : 当正在进行 NFS 请求时,允许用键盘中断

mount 成功时的message
NFS　server hostname ok
hard mount fail
NFS server hostname not responding, still trying
soft . . .hostname server not reponding: RPC: Timed out

§ UNMOUNT :

umount mount_point
umount -a 卸下所有已经mount上的路径

◎ How NFS Work ?

当我们启动 NFS file server 时,/etc/rc.local 会自动启动exportfs这一个程式,指定可以export的档案或目录,而我们所能mount的也只能是其所指定的目录.



□ NFS 架设在 XDR/RPC的协定之上

XDR : (eXternal Data Representation) 外部资料表示法
XDR(eXternal Data Representation) 提供一种方法把资料从一种格式转换成另一种标准资料格式表示法,确保在不同的电脑,作业系统及电脑语言中,所有资料代表的意义都是相同的

RPC : (Remote Procedure Calls) 远端程序呼叫
RPC(Remote Procedure Calls) 远端程序呼叫, 请求远端电脑给予服务. 委托器(client)就会透过网路传送RPC到远端电脑,请求服务.
(一般 local machine : client remote machine : server )

□ NFS 如何运用 RPC 传送资料

客户端process 主服务端process
┌----┐ ┌-----┐
│ 客户端 │ │ 主服务站 │
│routines│ │ routines │
└-┬--┘ └┬----┘
本地程序呼叫 │ 《 │ 《
(1) │ │ (10) (6) │ │ (5)
》 │ 》 │
┌---┴┐ ┌----┴┐
│ 客户端 │ │ 主服务端 │
│ stub │ │ stub │
└-┬--┘ └┬----┘
系统呼叫 │ 《 │ 《
(2) │ │ (9) (7) │ │ (4)
》 │ 》 │
┌---┴┐ (8) ┌----┴┐
│network │ ＜------┤ network │
│routines├------＞ │ routines │
└----┘ (3) └-----┘
本地系统核心 网路通讯 远端系统核心

(1) client 送出讯息,请求服务
(2) client stub (客户株) 把client 送出的参数转换成XDR---标准资料格式并用系统呼叫(system call) 把讯息送到网路上
(3) 讯息经过网路送达远端主机系统
(4) 远端主机将接受到的讯息传给server stub (服务站株)
(5) 把XDR形式的资料,转换成符合主机端的格式,取出client发出的服务请求参数,送给server
(6) -- (10) 则是逆向而行 , server 送出服务给 client

□ rc.local 启动守护程式

一个NFS server 要 inet , portmap , nfs , mount 此四个守护程式,保持在背景执行的状态下才能运作. (if running NIS must add ypbind daemon)

◆ 当启动 NFS file server 时,

the /etc/rc.local script 会做如下的动作
1. 执行exportfs , 读取servers /etc/exports 告诉kernel
所要输出的file hierarchies 和 存取的权限
( exportfs -a )
2. 启动 rpc.mountd daemon 和 nfsd daemon (通常是 8 个)
( rpc.mountd -n nfsd 8 & echo -n nfsd )

◆ 当启动 NFS client 时

rc.local 会做如下的动作
1. 启动 boid daemons 处理读写的程序
(biod 8 echo -n biod )
2. 执行 mount -vat nfs 读取clients /etc/fstab 并且 mount 所
有属於 NFS-type 的files

□ NFS daemons (守护程式) 的功用

nfsd, biod, rpc.mountd, inetd, portmap 都可在/usr/etc 下找到

nfsd : 依client 对档案系统的需求情况, 而启动
" file system request daemon "
应付client 的需求,而一般file system request daemon 的数目
是 " 8 ", 这也就是我们在rc.local 中写 " nfsd 8 & "的原因了

biod : 此指令是在NFS client上用的 , 用来启动
" asynchronous block I/O daemon"
用来建立buffer cache , 处理在client上的读写

mountd : mountd 是一台 RPC server ,启动rpc.mountd daemon後 它会读取/etc/xtab 查看哪一台client正在mount 哪一个file system,并回应client 所要mount 的路径
(mountd处理的过程可用 showmount 来看)

inetd : inetd (Internet services daemon) , 当系统启动时rc.local会启动inetd 读取 inetd.conf 这一个 configuration-file ,
读取网路上所有 servers address , 连结启动inetd.conf中所有的server , 当client 请求服务时, inetd 就会为clinet 启动相关的server daemon 负责任务, 如user 用 telnet 时 , 则inetd 启动telnetd 迎合user telnet 的需求, 其馀像 ftp ,finger , rlogin 之类的应用程式 , inetd 也都会启动相对应的
daemons, ftpd, fingerd, rloingd
portmap : portmap 是一台server , 主要功能 转换 TCP/IP 通讯协定的port number 变成 RPC program number , 因为这样clinet才能做RPC calls
一般 RPC server 是被inetd 所启动的, 所以portmap 必须在inetd之前启动, 否则无法做 RPC call


□ NFS 的网路安全的

NFS 使server上的档案能被client所取用, 乍看之下好像server 上的档案任何人都可取用没什麽保护性, 其实不是如此的. 一开始server要 exportfs 之前在 /etc/exporrc 中就已经设定了档案的使用权限, 像/usr/src -access=engineering:accounting
就是限定只有 rcgineering 和 accounting 这两台 client 才能 mount /usr/src
/usr/src -access=oak,root=oak
这是说只有 oak 这台 cilent 能 mount这一个路径 且只有 oak clients superuser 才能行使 read & write 的权力

另外管理者为了维护 exported 和 mounted 的安全, 一定要建立公共(public)和私人(secret)的 key(password), 然而这些安全性问题是要建立在 NIS (network infomation system) 上的, 有一个/etc/publickey档 ,里面记录了public and secret keys , 而这些key是依照 machine_name 和 user_name ,以16 进位码表示出来的, 管理者可在有NIS的机器上用
newkey -u username 给予user login 权力
newkey -h hostname 造出login 此机器时所需的password

在NFS刚安装时 user 是 "nobody" 任何人都可以进入, 所以管理者一定要做修改, 以保护资料的安全.

当使用者为 nobody 时 publickey 的内容
netname users public key : users secret key
nobody 3d91f44568fbbefada5a7:7675cd9b8753b5db09dabf12

在管理者给予user权力之後, user 就可使用 chkey 修改自己的secret key 创造自己的帐号路口,

willow% chkey
Generating new key for username
password :
Sending key change request to server ...
Done.
willow%

所设定的password 是使用者位於 NIS 中的加密键 , 当我们login 时NIS 就会将此密码解开,(因为publickey中是以16进位码记录) , 存放到keyserv 里加以保管, 再将加密键传给client , 当client 发出请求时 ,此键会附在每个NFS 请求上一起送到 NFS server 上, 当加密键和server上所保存的keyserv核对无错後, 请求就会被接受



□ When fail to mount server

1. 用 rpcinfo -p server_name 去查看此server是否存在
2. 用 rpcinfo -u server_name mount 查看mountd daemon 是否有
在server上执行
3. 假如server 都没问题,检查 server 和 client 之间的
Ethernet connetions
4. 在client 上 用 ps ax 看portmap and several biod daemons
running or not !
(rpcinfo : 用来对 RPC server 做 RPC 呼叫,回传远端程序呼叫过程中的讯息)

一些mount 失败的错误讯息

1. /etc/mtab : No such file or directory
mtab 这一个路径或是档案必须存在,在mount之前
2. mount : ... Block device required
远端的机器名称可能打错了
3. mount: ... not found in /etc/fstab
fstab 一定要存在,client 上 /etc下
4. ... not in hosts database
/etc/hosts 没有这一个 hosts database , 或是
NIS 的daemon, ypbind 没有在执行
5. Must be root to use mount
一般都只有 root 才能mount ,所以mount之前先成
为superuser
6. Stale NFS file handle
当我们已经mount 上的file or directory ,在server
上突然被remove or unexport ,就会出现此讯息


我想问一下,编译内核时,选上nfs和不选上有什区分啊???

是不是不选上就不可以mount别人主机上的文件???

kj501

你需要和别的linux/unix主机连网共享硬盘空间吗？如果不是，就没有必要使用nfs。