NFS文件共享服务介绍、搭建、应用场景

一：NFS文件共享服务介绍

1.1：NFS介绍

NFS（Network File System，网络文件系统）是一种分布式文件系统协议，用于在计算机网络上共享文件。它最大的功能就是通过局域网，让不同的主机、不同的操作系统可以共享彼此的文件或目录。

NFS服务器可以让客户端将网络中的NFS服务器共享的目录挂载到本机的文件系统中，对于本机系统中来说，那个NFS服务器的共享目录就好像是自己的一个磁盘分区一样，使用非常便利；

NFS服务没有用户认证机制，而且数据在网络上明文传输，安全性很差，所以一般只能在局域网中使用。

NFS也是NAS存储设备必然支持的一种协议。

1.2：NFS工作原理

1）首先服务器端启动RPC服务，并开启111端口；
2）然后服务器端再启动NFS服务，并向RPC服务注册端口信息；
3）客户端启动RPC服务，向服务器端的RPC服务请求服务端的NFS端口；
4）服务器端的RPC服务反馈NFS端口信息给客户端；
5）客户端通过获取的NFS端口来和服务端的NFS建立连接并进行数据的传输。

1.3：NFS架构

NFS的架构主要由三部分组成：NFS服务器、客户端和传输协议
NFS服务器：NFS架构中的核心部分，负责管理远程文件系统并将其共享给网络中的客户端。
客户端：客户端是访问远程文件系统的设备，可以是计算机、手机或其他智能设备。客户端通过挂载远程文件系统，使得用户可以像访问本地文件一样访问远程文件。
传输协议：NFS使用TCP/IP协议进行通信，并基于RPC协议来传输数据和控制信息。RPC协议使得客户端能够与服务器建立连接，并进行文件的传输和操作。

1.4：NFS应用场景

• 文件共享：在多个用户和设备之间共享文件，简化协作和数据访问。
• 备份与恢复：集中存储备份数据，方便快速恢复。
• 虚拟化与云计算：为虚拟机或容器提供共享存储，支持动态资源分配。
• 大数据处理：在集群计算环境中共享数据，提高数据处理效率。

二：NFS文件共享服务搭建

2.1：环境准备

1）两台服务器分别关闭防火墙和内核安全机制

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0

2）两台服务器分别修改主机名

[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname server;bash
[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname client;bash

3）两台服务器分别修改yum源

[root@localhost ~]# curl -o /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-7.repo
[root@localhost ~]# yum clean all && yum makecache

2.2：安装NFS服务

1）安装软件包
NFS 服务的实现依赖于 RPC（远端过程调用）机制，以完成远程到本地的映射过程。在CentOS 7系统中，需要安装 nfs-utils、rpcbind软件包。前者用于 NFS 共享发布和访问，后者用于 RPC 支持手动加载 NFS 共享服务。

[root@server ~]# yum -y install nfs-utils rpcbind

2）创建共享目录

[root@server ~]# mkdir -p  /data

3）修改配置文件

[root@server ~]# vim /etc/exports
/data  192.168.10.0/24(rw,sync,insecure,no_subtree_check,no_root_squash)  172.16.1.0/16(rw,no_root_squash,sync)

#若共享多个不同的主机，使用空格分隔。

#参数解释：
ro：表示允许客户端以只读方式访问共享目录
rw：表示允许客户端以读写方式访问共享目录
sync：表示所有的写操作都会被同步到磁盘，确保数据的一致性
root_squash：表示客户端以root管理员访问时，映射为NFS服务器的匿名用户nfsnobody
no_root_squash：表示客户端以root管理员访问时，映射为NFS服务器的root管理员
insecure：表示允许NFS客户端使用非特权端口（端口号 > 1024） 连接NFS服务端
no_subtree_check：禁用子目录检查，提高性能。默认启用子目录检查。

4）启动服务

• 先启动rpcbind，再启动nfs

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

# 如果修改了
[root@server ~]#  exportfs -arv

5）查看本机发布的共享目录

[root@server ~]# showmount -e
Export list for server:
/data 172.16.1.0/16,192.168.10.0/24

6）重新加载配置文件

• 避免重启 NFS 服务，导致客户端连接中断

[root@server ~]# exportfs -arv
exporting 192.168.10.0/24:/data
exporting 172.16.1.0/16:/data

# exportfs命令只能用在nfs服务器端。

7）创建测试文件

[root@server ~]# touch /data/aa  

2.3：Linux客户端测试访问

1）client主机安装软件包

[root@client ~]# yum -y install nfs-utils rpcbind

2）启动服务

[root@client ~]# systemctl start rpcbind
[root@client ~]# systemctl enable rpcbind

3）查看服务器发布的共享目录

[root@client ~]# showmount -e 192.168.10.131
Export list for 192.168.10.131:
/data 172.16.1.0/16,192.168.10.0/24

4）手动挂载共享目录

[root@client ~]# mkdir /data
[root@client ~]# mount 192.168.10.131:/data   /data

5）开机永久挂载共享目录

[root@client ~]# echo "192.168.10.131:/data  /data  nfs  defaults,_netdev  0  0" >> /etc/fstab
[root@client ~]# mount -a

6）查看挂载记录

[root@client ~]# df -hT

7）查看文件

[root@client ~]# ls /data/
aa

8）卸载NFS

[root@client ~]# umount -lf /data

#参数解释：
-l 解除文件系统   -f 强制

2.4：Windows10 客户端访问

1）安装NFS客户端
打开控制面板-》选择程序和功能 -》启用或关闭windows功能 -》找到nfs服务全部勾选。

2）修改注册表，添加匿名用户
win + R 运行窗口中输入regedit，打开注册表编辑器， 按照如下顺序检索：\HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\ClientForNFS\CurrentVersion\Default 下

新建AnonymousGig和AnonymousUid，其值都设置为0。
修改完成之后，需要重启电脑，注册表才会生效。


3）访问共享目录
右击 此电脑-》选择映射网络驱动器

输入 \\服务端ip\\共享目录

查看数据

三：总结

NFS服务不仅可以在Linux系统中实现文件共享，还可以进行跨系统共享。主要是因为NFS是通过网络进行数据传输，只要是安装NFS客户端的机器，都可以访问NFS服务端的共享文件。

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