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NFS 網路檔案系統

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安裝

  • 建議考量若有實務上的需求再安裝它。
  • 伺服器端／server：sudo apt install nfs-kernel-server（也會自動安裝用戶端）
  • 用戶端／client：sudo apt install nfs-common

伺服器端的設置

  • 筆者實驗上打算使用 virtualbox 內的 nfs server。
  • 在 virtualbox 虛擬機下做安裝與設置，一樣要做 port forwarding，port 是 2049。另外一個是 111。
    （port 111 又要再重導向一次，請見前文關於 virtualbox port forwarding：sudo socat TCP4-LISTEN:111,fork TCP4:localhost:1030 &）
  • Port 2049 是給 NFS server 使用的，port 111 是給 rpcbind 使用的。另外虛擬機內，及實體主機上都將有機會當為 client。不過，以實體主機為 client 而言，若實體主機也有安裝 nfs server，則 port 將被佔用，因此需將該 services 停用，實體主機上：sudo systemctl stop nfs-server; sudo systemctl stop rpcbind;
    重點是，停用 rpcbind 會不會影響實體主機上的 nfs client 的行為目前筆者不清楚。（實驗結果仍可存取）
  • 以下實驗的，nfs server 和 nfs client 都在虛擬機上。
  • NFS 各版本其設置不盡相同，於此，只針對 v4 來設置。
  • 因為只要是檔案系統便涉及權限模式，同步／鎖定，檔案啟／閉，實體裝置等複雜問題。但並非教學文章都有提及，故我們假定以下以最簡單的方式來設置，使用上也是無慮的。
  • 我們先建立一個 NFS 的主目錄 NFSv4，目的是將若要分享出來的其他資料夾掛載繫結到此主目錄底下
  • 接著我們再建立一個範例目錄 sudo mkdir -p /srv/NFSv4/shared_pub
  • 做個比較，FTP 和 SFTP 都需要使用伺服器上既存在的使用者名稱密碼來登入，管理上比較複雜。使用 NFS 是任何人都有機會登入（只要 nfs server 有設定允許）且不需密碼。但是登入後的使用者名稱會是延用該登入者的名稱，其可能在 nfs server 主機上並沒有此名稱，或者有該相同名稱但實際卻不是已指派的同一人（詳見鳥哥的文章）。故為了簡化管理，我們將所有 nfs 登入者都視為同一人（䁥名者）。權限部份再由 nfs 組態來配置（以及由檔案／目錄本身取決）。
  • 因此，我們使用 nobody:nogroup 作為唯一的 nfs 使用者與群組。
  • 接著會在 server 上掛載繫結某一個資料夾到 ./shared_pub，我們假定是 /home/kenny/Download/the_shared_folder，那麼在 ./Download/the_shared_folder 底下的所有東西便會出現在 ./shared_pub 底下，./shared_pub/ 底下原本存在的東西也暫時不可見。往後，以此方式我們可以實時地繫結任一個（將要暫時開放分享出去的）server 主機上的資料夾。
  • sudo mkdir -p /srv/NFSv4/shared_pub
  • mkdir -p /home/kenny/Download/the_shared_folder
  • touch /home/kenny/Download/the_shared_folder/example1.txt（不可寫）
  • touch /home/kenny/Download/the_shared_folder/example2.txt（可寫）
  • sudo chown nobody:nogroup /srv/NFSv4
  • sudo chown nobody:nogroup /srv/NFSv4/shared_pub
  • sudo chown nobody:nogroup /home/kenny/Download/the_shared_folder
  • sudo chown nobody:nogroup /home/kenny/Download/the_shared_folder/example2.txt
  • # 因為我們想要分享出去的檔案／資料夾有其原本的權限，繫結掛載後，權限不變。導致登入者可能無法存取之。故必須由讀者取決權限模式變更與否。
  • sudo mount –bind /home/kenny/Download/the_shared_folder /srv/NFSv4/shared_pub（注意是 – -b）
  • 若要每次開機都會啟用此掛載，就要編輯 /etc/fstab，加入這一行：
  • /home/kenny/Download/the_shared_folder /srv/NFSv4/shared_pub none bind 0 0
  • 編輯 /etc/default/nfs-kernel-server，加入這一行，其目的是取消安全性相關的設定：
  • NEED_SVCGSSD=no # no is default
  • 接著，我們若要開放給區網的所有人使用，例如子網域是 192.168.1.* 我們編輯以下檔案以開放出來，/etc/exports，加入這兩行：
  • /srv/NFSv4 192.168.1.0/24(ro,fsid=0,no_subtree_check,sync,all_squash,anonuid=65534,anongid=65534)
  • /srv/NFSv4/shared_pub 192.168.1.0/24(rw,nohide,insecure,no_subtree_check,sync,all_squash,anonuid=65534,anongid=65534)
  • 注意選項的括號和 NFS 客戶端的名稱之間不可以有空格。括號中的選項，也不能使用空格。
  • 最後要重啟：
  • sudo exportfs -r
  • sudo service nfs-kernel-server restart
  • 請注意，
  • 設定主目錄 /srv/NFSv4 是必要的，因其指定了 fsid=0。而若 client 掛載了主目錄，則 /srv/NFSv4 底下若有宣告共享的那些目錄（此例是 shared_pub）也會按照（shared_pub）在 /etc/exports 內配置的方式被自動掛載。故盡量不要掛載主目錄，只要掛載其支目錄較單純。
    登入／掛載時會對照 /etc/exports 的對應，如上例，也就是若從 /srv/NFSv4 登入將一直會是唯讀，若從 /srv/NFSv4/shared_pub 便一直可讀寫。但卻有例外！注意到，從 /srv/NFSv4 登入（唯讀），接著進入子目錄 shared_pub，因其有宣告在 /etc/exports，故會自動掛載，並且變成可讀寫了。
    最後，一定要記得䁥名登入只限在所有人都是 nobody:nogroup 的身份。能夠存取的檔案或資料夾，就必須具備這樣的擁有者或權限模式。而對於存取時若下了 sudo 指令呢？筆者試了確實又可跳脫了䁥名者的身份。。。真是。。。
  • 關於位址的設定，筆者嘗試的結果，
  • 192.168.1.0/24 在虛擬機內是無效的，所以此例中，應將其改為 localhost，如此，不僅 VM 內（的 client 所要掛載的）主機名稱可以是 localhost／127.0.0.1／VM-name（例如 kenny-VirtualBox），實體主機（的 client）亦可用這些名稱掛載（筆者遇到不一定成功掛載，原因未知）。不過，全部僅限實體主機或此實機上的虛擬機的 client。今若在實際區網內的 nfs server（已沒有虛擬機），則用 192.168.1.0/24 是沒問題的。若要任何人都可存取，則謹慎使用 0.0.0.0/0.0.0.0（並且也適用於 VM 內的 nfs server）

用戶端的設置

  • 掛載伺服器端所 export 出來的資料夾，我們先在本地（同樣是虛擬機上）建立資料夾以掛載於此處 mkdir -p /home/kenny/vm_shared
  • sudo mount -t nfs4 -o proto=tcp,port=2049 nfs-server:/shared_pub /home/kenny/vm_shared
  • 那麼，伺服端的 /srv/NFSv4/shared_pub/ 底下便會掛載到本地端的 /home/kenny/vm_shared/ 底下
  • 要卸載的話，只要指定本地的掛載名稱即可：umount /home/kenny/vm_shared
  • 讀者需將 nfs-server 換成 nfs server 的主機的名稱／網址／ip。於此，因使用虛擬機，故還能使用虛擬機名稱 kenny-VirtualBox。若同是本地端，則 localhost／127.0.0.1 也都可以使用。
  • 若要在 /etc/fstab 中的設定：
  • nfs-server:/shared_pub /home/kenny/vm_shared nfs4 _netdev,auto 0 0

結論

  • 似乎使用 ln -s 或 mount –bind（注意 – -b）有同樣效果，於此列出一些差異：
  • bind 存取速度較快
  • 某些應用程式會禁止巡訪 symlink，但 mount/bind 的方式卻不受限。Symlink 像是 redirect，mount/bind 像是 mapping。
  • 透過 mount/bind 可將既存的資料夾或檔案遮掩，其用途例如 /etc/mycfg.conf 的既存設定下，我想試用新的設定，我們可以以新的設定檔遮掩原先的。原先的並不會被覆寫，umount 後又會回復。Symlink 則無此能力。mount -o bind /path/to/test/newfile.conf /etc/mycfg.conf
  • client 若在 /etc/fstab 掛載 nfs file system，可能會有等待時間使得開機時間變長。
  • 須開啟防火牆及 ip 分享器的 port forwarding；111 是 tcp/udp，2049 是 tcp
  • Client 端查詢：showmount [-ae] [hostname|IP]
  • -a ：顯示目前主機與用戶端的 NFS 連線分享的狀態；
  • -e ：顯示某部主機的 /etc/exports 所分享的目錄資料。
  • rpcinfo -p <hostname> 查看有使用 rpc 的程式。可查看編號的對應程式在 /etc/rpc
  • 一般來說， NFS 的服務僅會對內部網域開放，不會對網際網路開放的。然而，如果你有特殊需求的話， 那麼也可能會跨不同網域就是了。但是，NFS 的防火牆特別難搞，為什麼呢？因為除了固定的 port 111, 2049 之外， 還有很多不固定的埠口是由 rpc.mountd，rpc.rquotad 等服務所開啟的，所以，你的 iptables 就很難設定規則！
  • 我們知道開機就掛載的掛載點與相關參數是寫入 /etc/fstab 中的，那 NFS 能不能寫入 /etc/fstab 當中呢？非常可惜的是，不可以呢！為啥呢？分析一下開機的流程，我們可以發現網路的啟動是在本機掛載之後，因此當你利用 /etc/fstab 嘗試掛載 NFS 時，系統由於尚未啟動網路，所以肯定是無法掛載成功的啦！那怎辦？簡單！就寫入 /etc/rc.d/rc.local 即可！
  • 可不可以讓用戶端在有使用到 NFS 檔案系統的需求時才讓系統自動掛載？當 NFS 檔案系統使用完畢後，可不可以讓 NFS 自動卸載，以避免可能的 RPC 錯誤？能達到上述的功能，用的就是 autofs 這個服務啦！
  • 筆者對 nfs 認識不深，以目前（以上）的功力，掌控度不佳故應不會慣用它。
  • 參考資料
  • http://linux.vbird.org/linux_server/0330nfs.php
  • https://help.ubuntu.com/community/NFSv4Howto
  • https://help.ubuntu.com/community/Autofs
  • http://manpages.ubuntu.com/manpages/trusty/man4/nfsv4.4freebsd.html
  • https://help.ubuntu.com/community/SettingUpNFSHowTo
  • http://nfs.sourceforge.net/nfs-howto/index.html
  • https://wiki.archlinux.org/index.php/NFS
  • https://linux265.com/news/3771.html
  • https://linuxize.com/post/how-to-install-and-configure-an-nfs-server-on-ubuntu-18-04/
  • https://docstore.mik.ua/orelly/networking_2ndEd/nfs/ch05_03.htm
  • https://serverfault.com/questions/776114/mount-nfs-failed-to-resolve-server
  • https://www.howtoforge.com/high_availability_nfs_drbd_heartbeat
  • https://wiki.archlinux.org/index.php/Diskless_system

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