Nfs соединение. Network File System (NFS) - сетевая файловая система. Удаление монтирования NFS

Скачать на Телефон 18.03.2019
Скачать на Телефон

Network file system (NFS) - протокол сетевого доступа к файловым системам, позволяет подключать удалённые файловые системы.
Первоначально разработан Sun Microsystems в 1984 г. Основой является Sun RPC: вызов удаленной процедуры (Remote Procedure Call). NFS независим от типов файловых систем сервера и клиента. Существует множество реализаций NFS-серверов и клиентов для различных ОС. В настоящее время используется версия NFS v.4, поддерживающая различные средства аутентификации (в частности, Kerberos и LIPKEY с использованием протокола RPCSEC GSS) и списков контроля доступа (как POSIX, так и Windows-типов).
NFS предоставляет клиентам прозрачный доступ к файлам и файловой системе сервера. В отличие от FTP, протокол NFS осуществляет доступ только к тем частям файла, к которым обратился процесс, и основное достоинство его в том, что он делает этот доступ прозрачным. Благодаря этому любое приложение клиента, которое может работать с локальным файлом, с таким же успехом может работать и с NFS файлом, без изменений самой программы.
NFS клиенты получают доступ к файлам на NFS сервере путем отправки RPC-запросов на сервер. Это может быть реализовано с использованием обычных пользовательских процессов - а именно, NFS клиент может быть пользовательским процессом, который осуществляет конкретные RPC вызовы на сервер, который так же может быть пользовательским процессом.

Версии
NFSv1 была только для внутреннего пользования в экспериментальных целях. Детали реализации определены в RFC 1094.
NFSv2 (RFC 1094, март 1989 года) первоначально полностью работала по протоколу UDP.
NFSv3 (RFC 1813, июнь 1995 года). Описатели файлов в версии 2 - это массив фиксированного размера - 32 байта. В версии 3 - это массив переменного размера с размером до 64 байт. Массив переменной длины в XDR определяется 4-байтным счётчиком, за которым следуют реальные байты. Это уменьшает размер описателя файла в таких реализациях, как, например, UNIX, где требуется всего около 12 байт, однако позволяет не-Unix реализациям обмениваться дополнительной информацией.
Версия 2 ограничивает количество байт на процедуры READ или WRITE RPC размером 8192 байта. Это ограничение не действует в версии 3, что, в свою очередь, означает, что с использованием UDP ограничение будет только в размере IP датаграммы (65535 байт). Это позволяет использовать большие пакеты при чтении и записи в быстрых сетях.
Размеры файлов и начальное смещение в байтах для процедур READ и WRITE стали использовать 64-битную адресацию вместо 32-битной, что позволяет работать с файлами большего размера.
Атрибуты файла возвращаются в каждом вызове, который может повлиять на атрибуты.
Записи (WRITE) могут быть асинхронными, тогда как в версии 2 они должны были быть синхронными.
Одна процедура была удалена (STATFS) и семь были добавлены: ACCESS (проверка прав доступа к файлу), MKNOD (создание специального файла Unix), READDIRPLUS (возвращает имена файлов в директории вместе с их атрибутами), FSINFO (возвращает статистическую информацию о файловой системе), FSSTAT (возвращает динамическую информацию о файловой системе), PATHCONF (возвращает POSIX.1 информацию о файле) и COMMIT (передает ранее сделанные асинхронные записи на постоянное хранение).
На момент введения версии 3, разработчики стали больше использовать TCP как транспортный протокол. Хотя некоторые разработчики уже Использовали протокол TCP для NFSv2, Sun Microsystems добавили поддержку TCP в NFS версии 3. Это сделало использование NFS через Интернет более осуществимым.
NFSv4 (RFC 3010, декабрь 2000 г., RFC 3530, пересмотренная в апреле 2003), под влиянием AFS и CIFS, включила в себя улучшение производительности, высокую безопасность, и предстала полноценным протоколом. Версия 4 стала первой версией, разработанной совместно с Internet Engineering Task Force (IETF), после того, как Sun Microsystems передала развитие протоколов NFS. NFS версии v4.1 была одобрена IESG в январе 2010 года, и получила номер RFC 5661. Важным нововведением версии 4.1 является спецификация pNFS - Parallel NFS, механизма параллельного доступа NFS-клиента к данным множества распределенных NFS-серверов. Наличие такого механизма в стандарте сетевой файловой системы поможет строить распределённые "облачные" ("cloud") хранилища и информационные системы.

Структура NFS
Структура NFS включает три компонента разного уровня:
Прикладной уровень (собственно NFS) - это вызовы удаленных процедур (rpc), которые и выполняют необходимые операции с файлами и каталогами на стороне сервера.
Функции уровня представления выполняет протокол XDR (eXternal Data Representation), который является межплатформенным стандартом абстракции данных. Протокол XDR описывает унифицированную, каноническую, форму представления данных, не зависящую от архитектуры вычислительной системы. При передаче пакетов RPC-клиент переводит локальные данные в каноническую форму, а сервер проделывает обратную операцию.
Сервис RPC (Remote Procedure Call), обеспечивающий запрос удаленных процедур клиентом и их выполнение на сервере, представляет функции сеансового уровня.Подключение сетевых ресурсов
Процедура подключения сетевого ресурса средствами NFS называется "экспортированием". Клиент может запросить у сервера список представляемых им экспортируемых ресурсов. Сам сервер NFS не занимается широковещательной рассылкой списка своих экспортируемых ресурсов.
В зависимости от заданных опций, экспортируемый ресурс может быть смонтирован (присоединён) "только для чтения", можно определить список хостов, которым разрешено монтирование, указать использование защищенного RPC (secureRPC) и пр. Одна из опций определяет способ монтирования: "жесткое" (hard) или "мягкое" (soft).
При "жестком" монтировании клиент будет пытаться смонтировать файловую систему во что бы то ни стало. Если сервер не работает, это приведет к тому, что весь сервис NFS как бы зависнет: процессы, обращающиеся к файловой системе, перейдут в состояние ожидания окончания выполнения запросов RPC. С точки зрения пользовательских процессов файловая система будет выглядеть как очень медленный локальный диск. При возврате сервера в рабочее состояние сервис NFS продолжит функционирование.
При "мягком" монтировании клиент NFS сделает несколько попыток подключиться к серверу. Если сервер не откликается, то система выдает сообщение об ошибке и прекращает попытки произвести монтирование. С точки зрения логики файловых операций при отказе сервера "мягкое" монтирование эмулирует сбой локального диска.
Выбор режима зависит от ситуации. Если данные на клиенте и сервере должны быть синхронизированы при временном отказе сервиса, то "жесткое" монтирование оказывается предпочтительнее. Этот режим незаменим также в случаях, когда монтируемые файловые системы содержат в своем составе программы и файлы, жизненно важные для работы клиента, в частности для бездисковых машин. В других случаях, особенно когда речь идет о системах "только для чтения", режим "мягкого" монтирования представляется более удобным.

Общий доступ в смешанной сети
Сервис NFS идеально подходит для сетей на основе UNIX, так как поставляется с большинством версий этой операционной системы. Более того, поддержка NFS реализована на уровне ядра UNIX. Использование NFS на клиентских компьютерах с Windows создает определенные проблемы, связанные с необходимостью установки специализированного и довольно дорогого клиентского ПО. В таких сетях использование средств разделения ресурсов на основе протокола SMB/CIFS, в частности ПО Samba, выглядит более предпочтительным.

Стандарты
RFC 1094 NFS: Network File System Protocol Specification] (March 1989)
RFC 1813 NFS Version 3 Protocol Specification] (June 1995)
RFC 2224 NFS URL Scheme
RFC 2339 An Agreement Between the Internet Society, the IETF, and Sun Microsystems, Inc. in the matter of NFS V.4 Protocols
RFC 2623 NFS Version 2 and Version 3 Security Issues and the NFS Protocol’s Use of RPCSEC_GSS and Kerberos V5
RFC 2624 NFS Version 4 Design Considerations
RFC 3010 NFS version 4 Protocol
RFC 3530 Network File System (NFS) version 4 Protocol
RFC 5661 Network File System (NFS) Version 4 Minor Version 1 Protocol

Используемые источники
1. ru.wikipedia.org
2. ru.science.wikia.com
3. phone16.ru
4. 4stud.info
5. yandex.ru
6. gogle.com

Суть проблемы: в свое время компания Samsung стала выпускать телевизоры, поддерживающие разработанную ведущими производителями бытовой техники технологию DLNA, основанную на принципе "цифровой дом". Эта технология позволила интегрировать телевизоры в локальную домашнюю сеть, что дало возможность обмениваться медиа-контентом между телевизором и компьютером, и в частности, просматривать на ТВ фильмы, хранящиеся на компьютере по локальной сети или через WiFi. Однако мультимедийное решение, предложенное Самсунгом для реализации этой технологии, мягко говоря, оставляет желать лучшего. Так, фильмы просматриваемые по сети во встроенном в телевизор медиа-плеере, в большинстве случаев не перематываются. Кроме того во время просмотра фильмов по сети, в отличие от просмотра фильмов с флешки или переносного жесткого диска, подключенного к ТВ по USB-порту, не поддерживается функция беспрерывного воспроизведения (синяя кнопка на пульте). Наконец, сама необходимость каждый раз запускать на компьютере Samsung PC Share Manger и производить коррекцию после каждого удаления или добавления виде-файлов на диск, немного напрягает.

Не только устранить существующие проблемы с просмотром фильмов на ТВ по локальной сети, но и увеличить скорость передачи данных (что может послужить немаловажным фактором во время просмотра больших фильмов в формате HD) поможет нам включение сетевого протокола NFS (Network File System). После того, как мы произведем необходимую установку и настройку NFS-сервера, наш компьютер будет восприниматься телевизором так, как если бы мы подключили переносной жесткий диск к ТВ через USB-порт (единственное отличие будет только в скорости обмена данными, которая определяется максимальной пропускной способностью вашей локальной сети или WiFi-соединения).

NFS - это сетевой протокол, организованный по принципу "сервер - клиент". В роли сервера у нас будет компьютер, в роли клиента - телевизор. Включение поддержки NFS в телевизоре мы уже рассмотрели в предыдущем разделе во время настройки и установки в ТВ приложения SamyGO Auto. Если вы помните, то в настройках конфигуратора SamyGO Auto мы установили флажок напротив секции NFS и также прописали IP-адрес NFS-сервера (192.168.xxx.xxx), то есть адрес нашего компьютера:
В этом разделе мы рассмотрим установку и настройку NFS-сервера на наш компьютер. В Интернете есть множество различных программ по установке и настройке NFS-сервера. Мы же воспользуемся приложением haneWIN NFS Server (оно является условно-бесплатным, и по истечении определенного срока требует регистрации серийного номера, но, как вы понимаете, в интернете всегда находятся умельцы, способные решить эту проблему). Итак, приступим:

Примечание: иногда брандмауэр Windows или встроенный в антивирус файрвол могут блокировать работу NFS-сервера. Что бы этого не происходило, в брандмауэре Windows (или если у вас стоит другой файрвол, то в нем) необходимо разрешить доступ в сеть двум приложениям: nfsd.exe и pmapd.exe (они находятся в папке установки сервера C:\Program Files\nfsd).


Наконец, включим телевизор и убедимся в том, что наш NFS-сервер работает. В предыдущем разделе, когда мы устанавливали программу SamyGO Auto в телевизор, мы указали в нем параметр для автозапуска. Следовательно, при включении ТВ, он должен автоматически обнаружить наш NFS (это происходит не сразу, а приблизительно через 20 секунд после включения ТВ). Итак, включаем ТВ, затем переходим в медиа-плеер и видим там новое устройство - NFS Server.

Если вы обратите внимание, то напротив NFS стоит значок USB-соединения. Это то, о чем мы ранее говорили, теперь ваш ТВ будет воспринимать компьютер как жесткий диск или флешку, подключенную по USB. Можете переходить в раздел Movie и наслаждаться просмотром фильмов по сети. Запускать Samsung PC Share Manger на компьютере вам больше не понадобиться. Просто добавьте фильм в папку с фильмами на компьютере, и он автоматически "подгрузится" в меди-плеер ТВ.

В следующем разделе мы расскажем о том, как записывать передачи с ТВ на флешку или, раз уж теперь у нас есть NFS - то в папку с фильмами на компьютере.


N FS (Network File System ) в основном разработана для совместного использования файлов и папок между /Unix систем от компании Sun Microsystems в 1980 году . Она позволяет монтировать локальные файловые системы по сети и удаленных хостов, для взаимодействия с ними так, как будто они установлены локально на той же системе. С помощью NFS , мы можем настроить общий доступ к файлам между Unix в Linux системе и Linux для системы Unix .

Преимущества NFS

  1. NFS создает локальный доступ к удаленным файлам.
  2. Он использует стандартную архитектуру клиент /сервер для обмена файлами между всеми машинами на базе * NIX .
  3. С помощью NFS не нужно, чтобы обе машины работали на той же ОС .
  4. С помощью NFS мы можем настроить решение централизованного хранения .
  5. Пользователи получают свои данные независимо от их физического расположения.
  6. Автоматическое обновление для новых файлов.
  7. Более новая версия NFS поддерживает монтирование acl , pseudo под root.
  8. Может быть защищен брандмауэрами и Kerberos .

Услуги NFS

Cервис System V-launched . Серверный пакет NFS включает в себя три средства, входящие в состав пакетов portmap и nfs-Utils .

  1. portmap : отображает вызовы, сделанные из других машин к правильной службе RPC (не требуется с NFSv4 ).
  2. nfs : преобразует удаленные запросы общего доступа к файлам в запросы на локальной файловой системе.
  3. rpc.mountd : эта служба отвечает за монтирование и размонтирования файловых систем.

Важные файлы конфигурации для NFS

  1. /etc/exports : его основной конфигурационный файл NFS , все экспортируемые файлы и каталоги , которые определены в этом файле и на конечном сервере NFS .
  2. /etc/fstab : Для того, чтобы смонтировать каталог NFS на вашей системе без перезагрузок , нам нужно сделать запись в /etc/fstab .
  3. /etc/sysconfig/nfs : Конфигурационный файл NFS для управления, на котором порт RPC и другие услуги прослушивания .

Настройка и монтирование NFS на сервере Linux

Для настройки монтирования NFS , мы будем нуждаться по крайней мере, в двух машинах Linux /Unix . Вот в этом учебнике, мы будем использовать два сервера.

  1. Сервер NFS : nfsserver.example.ru с IP – 192.168.0.55
  2. Клиент NFS : nfsclient.example.ru с IP – 192.168.0.60

Установка сервера NFS и клиента NFS

Нам нужно установить пакеты NFS на нашем сервере NFS , а также на машине клиента NFS . Мы можем установить его с помощью “ ” (Red Hat Linux) и установочный пакет “apt-get ” (Debian и Ubuntu ).

# yum install nfs-utils nfs-utils-lib # yum install portmap (not required with NFSv4) # apt-get install nfs-utils nfs-utils-lib

Теперь запустите службы на обеих машинах.

# /etc/init.d/portmap start # /etc/init.d/nfs start # chkconfig --level 35 portmap on # chkconfig --level 35 nfs on

После установки пакетов и запуск сервисов на обеих машинах, нам нужно настроить обе машины для совместного использования файлов.

Настройка сервера NFS

Сначала настроим сервер NFS .

Настройка каталога экспорта

# mkdir /nfsshare

Теперь нам нужно сделать запись в “/etc/exports ” и перезапустить службы, чтобы сделать наш каталог разделяемыми в сети.

# vi /etc/exports /nfsshare 192.168.0.60(rw,sync,no_root_squash)

В приведенном выше примере, есть каталог, в разделе / под названием “nfsshare “, в настоящее время совместно с клиентом IP “192.168.0.60 ” с привилегиями чтения и записи (RW ), вы можете также использовать имя хоста клиента вместо IP в приведенном выше примере.

Параметры NFS

Некоторые другие варианты мы можем использовать в файлы “/etc/exports ” для совместного использования файлов выглядит следующим образом.

  1. ro : С помощью этой опции мы можем предоставить доступ только для чтения к общим файлам, то есть клиент будет только в состоянии прочитать .
  2. rw : Эта опция позволяет клиент – серверу доступ для обоих для чтения и записи в пределах общего каталога.
  3. sync : Синхронизация подтверждает запросы к общему каталогу только после того, как изменения были совершены.
  4. no_subtree_check : Эта опция предотвращает проверку поддерева . Когда общий каталог является подкаталогом большей файловой системы, NFS выполняет сканирование каждой директории над ним, чтобы проверить свои разрешения и детали. Отключение проверки поддерева может повысить надежность NFS , но снижают безопасность .
  5. no_root_squash : Эта фраза позволяет root , подключиться к определенной папке.

Для большего количества вариантов с “/etc/exports “, рекомендуется прочитать страницы руководства для экспорта .

Настройка клиента NFS

После настройки NFS -сервера, нам необходимо смонтировать этот общий каталог или раздел на клиентском сервере.

Монтирование общих каталогов на клиенте NFS

Теперь на клиенте NFS , нам нужно смонтировать этот каталог для доступа к нему на местном уровне. Для этого, во-первых, мы должны выяснить, какие ресурсы доступны на удаленном сервере или сервере NFS.

# showmount -e 192.168.0.55 Export list for 192.168.0.55: /nfsshare 192.168.0.60

Монтирование доступного каталога в NFS

Для того, чтобы смонтировать общий NFS каталог, мы можем использовать следующую команду монтирования.

# mount -t nfs 192.168.0.55:/nfsshare /mnt/nfsshare

Приведенная выше команда установит общий каталог в “/mnt/nfsshare ” на сервере клиента. Вы можете проверить его следующей командой.

# mount | grep nfs sunrpc on /var/lib/nfs/rpc_pipefs type rpc_pipefs (rw) nfsd on /proc/fs/nfsd type nfsd (rw) 192.168.0.55:/nfsshare on /mnt type nfs (rw,addr=192.168.0.55)

Выше команда mount монтирует на NFS совместно используемый каталог на NFS клиента временно, чтобы смонтировать каталог NFS постоянно на вашей системе вне зависимости от перезагрузок, нам нужно сделать запись в “/etc/fstab “.

# vi /etc/fstab

Добавьте следующую новую строку, как показано ниже.

192.168.0.55:/nfsshare /mnt nfs defauls 0 0

Тестирование режима работы установки NFS

Мы можем протестировать нашу установку сервера NFS путем создания тестового файла на стороне сервера и проверить его наличие на NFS клиента стороне или наоборот.

На стороне сервера nfsserver

Мы создали новый текстовый файл с именем “nfstest.txt ” в этом общем каталоге.

# cat > /nfsshare/nfstest.txt This is a test file to test the working of NFS server setup.

На стороне клиента nfsclient

Перейдите в общий каталог на сервере клиента и вы обнаружите общий файл без какого-либо ручного обновления или службы перезагрузки.

# ll /mnt/nfsshare total 4 -rw-r--r-- 1 root root 61 Sep 21 21:44 nfstest.txt root@nfsclient ~]# cat /mnt/nfsshare/nfstest.txt This is a test file to test the working of NFS server setup.

Удаление монтирования NFS

Если вы хотите размонтировать этот общий каталог с сервера после того, как вы закончите с обменом файлами, вы можете просто размонтировать этот конкретный каталог с помощью команды “umount “. Смотрите этот пример ниже.

Root@nfsclient ~]# umount /mnt/nfsshare

Вы можете видеть, что монтирование было удалено в файловой системе.

# df -h -F nfs

Вы увидите, что эти общие каталоги не доступны больше.

Важные команды для NFS

Некоторые более важные команды для NFS .

  1. showmount -e : Показывает доступные расшаренные объекты на локальном компьютере
  2. showmount -e : Список доступных расшаренных объектов на удаленном сервере
  3. showmount -d : Список всех поддиректорий
  4. exportfs -v : Отображает список расшаренных файлов и опций на сервере
  5. exportfs -a : Экспорт всех доступных объектов, перечисленных в /etc/exports , или имя
  6. exportfs -u : Реэкспорт всех доступных объектов, перечисленные в /etc/exports , или имя
  7. exportfs -r : Обновить список сервера после изменения /etc/exports

Это все про монтирование NFS на данный момент, если интересно, можете прочитать гид о том . Оставляйте свои

пользователь может работать в разное время на разных компьютерах. С помощью файлового сервера решается сразу несколько задач:
  1. регулярное резервное копирование всех данных: нереально выполнять эту операцию для нескольких десятков или сотен компьютеров, но вполне реально - с единственного сервера или нескольких серверов.
  2. повышение надежности хранения данных: неразумно каждый компьютер сети оснащать RAID-массивом, ведь подавляющее большинство файлов в компьютере, таких, как установленные пакеты программ, проще установить заново, чем защищать их от сбоя; но будет вполне разумным укомплектовать файловый сервер аппаратным RAID-массивом или организовать там программный RAID-массив, хотя бы простое зеркалирование дисков.
  3. уменьшение стоимости хранения данных: дорого и неэффективно в каждый компьютер устанавливать огромный диск на случай, если потребуется хранить много данных, но на сервере вполне можно установить масштабируемую дисковую подсистему большого объема.
  4. обеспечение доступа к одним и тем же данным с любого компьютера.

Описание NFS

Служба NFS позволяет серверу обеспечить разделяемый доступ к указанным каталогам его локальной файловой системы , а клиенту - монтировать эти каталоги так же, как если бы они были локальными каталогами клиента.

Версии NFS

NFS , разработанная компанией Sun Microsystems, оказалась настолько удачной, что ее реализации были воплощены разными компаниями почти во всех операционных системах. Существует несколько принципиально разных реализаций NFS . Достаточно распространена версия NFS 2.0, хотя уже в Solaris 2.5 была введена NFS 3.0. В последующих версиях Solaris, включая Solaris 9, в NFS были внесены существенные дополнения, но сам протокол остался совместимым с реализациями NFS 3.0 в других системах. Начиная с NFS 3.0, поддерживается передача пакетов посредством TCP и UDP, ранее поддерживался только UDP.

Будьте внимательны ! В сети следует использовать клиенты и серверы NFS одной и той же версии . NFS 2.0 можно встретить в старых системах, например, в HP-UX 10.0. Совместная работа систем, использующих разные версии NFS , нежелательна.

Совместимость NFS и других служб разделяемых каталогов

NFS по смыслу и по организации работы похожа на разделяемые каталоги (shared folders) в системах Windows, но эти службы используют совершенно разные протоколы работы и между собой не совместимы. Однако существует несколько программных продуктов, которые устанавливают поддержку NFS в системах Windows, поэтому применение NFS в сети с различными операционными системами не представляет проблемы, надо только помнить о необходимости использовать одинаковые версии NFS .

Служба NFS предполагает работу модели клиент-сервер, причем на компьютерах-клиентах и компьютерах-серверах запускаются разные программы для обеспечения доступа к общим каталогам на сервере.

Поскольку компьютеры на рабочих местах сотрудников в России обычно управляются Windows-системами, в качестве файловых серверов часто используются также Windows-системы. Однако нередко возникает желание установить UNIX на файл-сервер, чтобы повысить надежность, сократить затраты на оборудование или использовать этот же сервер для ряда других корпоративных нужд: в качестве web-сервера, сервера баз данных и т.п. Чтобы не устанавливать дополнительное ПО для поддержки NFS , в таком случае достаточно установить пакет samba на UNIX-машину. Он позволит ей "прикинуться" Windows-сервером так, чтобы все клиентские компьютеры воспринимали его как самый обычный файл-сервер или принт-сервер Windows-сети. Пакет samba обеспечивает поддержку "родного" для Windows-сетей протокола SMB.

В тех случаях, когда в сети работают несколько UNIX-компьютеров и им нужно обращаться к одному файл-серверу, имеет смысл использовать механизм NFS (network file system).

NFS не очень устойчив к сбоям сети, требует ее бесперебойной работы и предполагает быстрое соединение между клиентом и сервером. Использование NFS для монтирования файловых систем вне локальной сети, например, через Интернет, технически осуществимо, но не очень рационально и небезопасно.

Терминология NFS

После настройки NFS-сервера UNIX-компьютер будет предоставлять доступ внешним пользователям к некоторым каталогам своей файловой системы . Такое предоставление доступа называется "экспортом": говорят, что система экспортирует свои каталоги. Как именно каталоги будут экспортироваться, определяется списком, который задает системный администратор. В большинстве систем UNIX этот список содержится в файле /etc/exports , но в Solaris он находится в другом файле - /etc/dfs/dfstab .

NFS работает посредством механизма удаленного вызова процедур ( RPC - Remote Procedure Call ).

Что такое RPC

Идеология RPC очень проста и привлекательна для программиста. Как обычно работает сетевое приложение? Оно следует некоему протоколу (например, HTTP): формирует пакет с запросом, вызывает системную функцию установления соединения, затем функцию отправки пакета, затем ждет ответного пакета и вызывает функцию закрытия соединения. Это значит, что вся работа с сетью является заботой программиста, который пишет приложение: он должен помнить о вызове функций сетевого API системы, думать о действиях в случае сбоев сети.

RPC предполагает иной способ обмена данными между клиентом и сервером. С точки зрения программиста, приложение клиента, работающее с помощью RPC , вызывает функцию на сервере, она выполняется и возвращает результат. Пересылка запроса на выполнение функции через сеть и возврат результатов от сервера клиенту происходит незаметно для приложения, поэтому последнее не должно беспокоиться ни о сбоях сети, ни о деталях реализации транспортного протокола.

Для того чтобы обеспечить прозрачность пересылки данных через сеть, придумана двухступенчатая процедура. На сервере любое приложение, предоставляющее свой сервис через RPC , должно зарегистрироваться в программе, которая называется транслятором портов (port mapper). Функция этой программы - устанавливать соответствие между номером процедуры RPC , которую запросил клиент, и номером TCP или UDP порта, на котором приложение сервера ждет запросов. Вообще говоря, RPC может работать не только с TCP или UDP. В Solaris как раз реализована работа на базе механизма TI (TransportIndependent), поэтому в Solaris транслятор портов называется rpcbind , а не portmap , как в Linux или FreeBSD.

Приложение, которое регистрируется у транслятора портов, сообщает ему номер программы, номер версии и номера процедур, которые могут обрабатываться данной программой. Эти процедуры будут впоследствии вызываться клиентом по номеру. Кроме этого, приложение сообщает номера портов TCP и UDP, которые будут использоваться для приема запросов на выполнение процедур.

Клиент, желающий вызвать выполнение процедуры на сервере, сначала отправляет запрос транслятору портов на сервер, чтобы узнать, на какой TCP или UDP порт надо отправить запрос. Транслятор портов запускается при старте системы и всегда работает на стандартном порту 111. Получив ответ от него, клиент отправляет запрос на тот порт, который соответствует требуемому приложению. Например, сервер NFS работает на порту 2049.

Процедура монтирования общего каталога через NFS

Прежде чем мы перейдем к описанию настроек сервера и клиентов NFS , следует понять, как осуществляется монтирование удаленных файловых систем в принципе.

Клиент NFS посылает запрос на монтирование удаленному компьютеру, который предоставляет свою файловую систему (обычно - некоторую ее часть) для общего пользования. При этом говорят, что сервер NFS "экспортирует" тот или иной каталог (подразумевается - с подкаталогами). Запрос от клиента

Для раздачи файлов внутри локальной сети можно выделить такие технологии (рассматриваются системы на базе Linux):

  • Network File System (NFS) - протокол сетевого доступа к файловым системам;
  • Files transferred over Shell protocol (FISH) - сетевой протокол, который использует или RSH для передачи файлов между компьютерами;
  • Secure SHell FileSystem (SSHFS) - клиент файловой системы для монтирования дисковых устройств на удаленных системах, для взаимодействия с удаленной системой используется SFTP ;
  • Samba - пакет программ, которые позволяют обращаться к сетевым дискам и принтерам на различных операционных системах по протоколу SMB/CIFS;

В данной заметке речь пойдет про NFS .

NFS (Network File System) полезна когда нужно раздать файлы/директории всем внутри сети. Прозрачность доступа с помощью NFS позволяет клиентам подключить удаленную файловую систему как локальную директорию, причем файловые системы могут быть разных типов. Это означает, что любое приложение клиента, которое может работать с локальным файлом, с таким же успехом может работать и с файлом подключенным по NFS , без каких либо модификаций самой программы.

К преимуществам NFS можно отнести:

  • уменьшение нагрузки на процессор;
  • отображение совместно используемых ресурсов как обычных директорий в системе;

    • На данный момент доступна NFS v4.1 , в которой ввели новую возможность pNFS позволяющей распараллелить реализацию общего доступа к файлам. Также есть расширение для NFS 2 и 3 - WebNFS , которое позволяют легче интегрироваться в веб-браузеры и дает возможность работать через брандмауэр.

    Схема работы NFS протокола.

    Установка и настройка NFS-сервер под Linux

    Проверим поддерживает ли система NFS

    Cat /proc/filesystems | grep nfs

    Под Arch Linux сервер и клиент находиться в одном пакете

    Yaourt -S nfs-utils

    Для установки сервера (nfs-kernel-server ) и клиента (nfs-common ) под Ubuntu необходимы пакеты

    Sudo apt-get install nfs-kernel-server nfs-common portmap

    Дальше в заметке для сервера будет использоваться IP 192.168.1.100 . Для того что бы за сервером всегда был закреплен один и тот же IP необходимо в DHCP-сервере (чаще всего роутер) указать раздачу конкретного IP конкретному MAC-адресу. Или поднять свой локальный DNS-сервер. Например или .

    MAC-адрес можно узнать с помощью ifconfig (поле ether в Arch Linux ).

    NFSv4 предполагает что есть корневая директория, внутри которой уже расположены файлы для раздачи. Например, /srv/nfs - корень, /srv/nfs/audio - директория для раздачи музыки. Если не следовать этому новому указанию в версии 4 , то можно получить ошибку при подключении клиентом:

    Mount.nfs: access denied by server while mounting 192.168.1.100:/home/proft/torrents

    Если все же хочется использовать на сервере подход без корневой-директории для NFS , то при монтировании клиентом надо явно указать версию 3

    # для команды mount mount -o "vers=3" 192.168.1.100:/home/proft/torrents /home/proft/nfs/torrents # для fstab 192.168.1.100:/home/proft/torrents /home/proft/nfs/torrents nfs soft,nfsvers=3 0 0

    Я буду использовать NFSv4 с root-директорией в /srv/nfs/ и монтированием вложенных директорий с помощью mount --bind .

    Предположим, что мы хотим

    • раздавать директорию ~/torrents с rw доступом для всех внутри локальной сети;
    • раздавать директорию ~/photos с ro доступом для хоста с IP 192.168.1.101 ;

    Для начала создадим корневую директорию и необходимые вложенные.

    Sudo mkdir -p /srv/nfs/{torrents,photos}

    Примонтируем существующие директории torrents, photos в /srv/nfs .

    # sudo vim /etc/fstab /home/proft/torrents /srv/nfs/torrents none bind 0 0 /home/proft/photos /srv/nfs/photos none bind 0 0

    Отредактируем /etc/exports , в котором описываются все директории для совместного доступа

    # sudo vim /etc/exports # формат файла: directory allowed-hosts(options) /srv/nfs/torrents 192.168.1.1/24(rw,async) /srv/nfs/photos 192.168.1.101(ro,async)

    Обратите внимание на отсутствие пробела между allowed-hosts и (options) . Наличие пробела вводит другую трактовку правил.

    Доступные опции:

    • ro (rw) - разрешить доступ только на чтение (чтение/запись);
    • subtree_check (no_subtree_check) - в некоторых случаях приходится экспортировать не весь раздел, а лишь его часть. При этом сервер NFS должен выполнять дополнительную проверку обращений клиентов, чтобы убедиться в том, что они предпринимают попытку доступа лишь к файлам, находящимся в соответствующих подкаталогах. Такой контроль поддерева (subtree checks ) несколько замедляет взаимодействие с клиентами, но если отказаться от него, могут возникнуть проблемы с безопасностью системы. Отменить контроль поддерева можно с помощью опции no_subtree_check . Опция subtree_check , включающая такой контроль, предполагается по умолчанию. Контроль поддерева можно не выполнять в том случае, если экспортируемый каталог совпадает с разделом диска;
    • sync (async) - указывает, что сервер должен отвечать на запросы только после записи на диск изменений, выполненных этими запросами. Опция async указывает серверу не ждать записи информации на диск, что повышает производительность, но понижает надежность, т.к. в случае обрыва соединения или отказа оборудования возможна потеря данных;
    • noaccess - запрещает доступ к указанной директории. Может быть полезной, если перед этим был задан доступ всем пользователям сети к определенной директории, и теперь хотите ограничить доступ в поддиректории лишь некоторым пользователям;
    • no_root_squash – по умолчанию пользователь root на клиентской машине не будет обладать теми же правами к директории на сервера. Эта опция снимает это ограничение;
    • nohide - NFS автоматически не показывает нелокальные ресурсы (например, примонтированые с помощью mount --bind), эта опция включает отображение таких ресурсов;
    • insecure - использование непривилегированных портов (> 1024);

    Запускаем NFS-сервер

    # под archlinux sudo systemctl start rpc-idmapd.service rpc-mountd.service # под ubuntu sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server start

    В дальнейшем при изменении конфигурационного файла достаточно его перечитать командой:

    Sudo exportfs -rav

    Команда rpcinfo -p | grep nfs позволяет проверить успешность запуска сервера.

    Клиент под Linux

    Установка

    # под archlinux yaourt -S nfs-utils # под ubuntu sudo apt-get install portmap nfs-common

    Создадим директории для монтирования сетевых ресурсов torrents и photos

    Mkdir -p ~/nfs/{torrents,photos}

    Для ручного монтирования выполним

    Sudo mount -t nfs -o rw,soft 192.168.1.100:/srv/nfs/torrents /home/proft/nfs/torrents sudo mount -t nfs -o rw,soft 192.168.1.100:/srv/nfs/photos /home/proft/nfs/photos

    Опция soft указывает тихо отменить попытки подключить шару после определенного количества времени (время задается опцией retrans ). Подробнее в man nfs .

    Данный способ не очень удобен, так как каждый раз после перезагрузки придется выполнять эти команды. Сделаем монтирование автоматическим.

    Для автоматического монтирования редактируем файл /etc/fstab

    # sudo vim /etc/fstab 192.168.1.100:/srv/nfs/torrents /home/proft/net/torrents nfs rw,soft 0 0 192.168.1.100:/srv/nfs/photos /home/proft/net/photos nfs ro,soft 0 0

    Но и у этого способа есть свои недостатки, например, если сервер не доступен то загрузка клиента может подвиснуть из-за попыток подключиться к NFS-серверу. Для исправления этого см. ниже про AutoFS .

    AutoFS - автоматическое подключение сетевых ресурсов

    Есть возможность монтировать удаленный ресурс с помощью AutoFS при первом обращении и автоматически отмонтировать при отсутствии активности.

    AutoFS использует для настройки шаблоны, расположенные в /etc/autofs . Основной шаблон называется auto.master , он может указывать на один или несколько других шаблонов для конкретных типов носителей.

    Установка

    # под archlinux yaourt -S autofs # под ubuntu sudo apt-get install autofs

    Существует несколько способов указать способы автомонтирования. Я использую такой: в /home/proft/nfs автоматически создается директория с именем NFS-сервера, в которой автоматически создаются доступные директории на сервере.

    # sudo vim /etc/autofs/auto.master /home/proft/nfs /etc/autofs/auto.nfs --timeout=60

    Дополнительный параметр timeout устанавливает количество секунд после которых устройство будет размонтировано. Параметр ghost указывает что сконфигурированные ресурсы будут отображаться всегда, а не только тогда, когда они доступны (эта опция включена по умолчанию в AutoFS 5 )

    Опишем в /etc/autofs/auto.nfs NFS-сервер и root-директорию.

    # sudo vim /etc/autofs/auto.nfs nfsserver 192.168.1.100:/srv/nfs

    Теперь при первом обращении /home/proft/nfs/torrents произойдет автоматическое монтирование NFS-ресурса.

    Перезапустим службу autofs:

    # под archlinux sudo systemctl restart autofs # под ubuntu sudo /etc/init.d/autofs restart

    Еще можно указать время ожидания доступности NFS-ресурса. Для этого необходимо изменить значения MOUNT_WAIT .

    # под archlinux # sudo vim /etc/conf.d/autofs MOUNT_WAIT=5 # под ubuntu sudo /etc/default/autofs MOUNT_WAIT=5

    Форсирование использования NFS v3

    В некоторых случаях NFSv4 может работать медленно. Для исправления этого можно принудительно указать использовать третью версию.



    Рекомендуем почитать