0基础linux运维教程 共享存储之nfs介绍

Posted 2021-10-15 山河玩转linux运维

1）NFS是什么

NFS全称Network File System，即网络文件系统，NFS同时也是一种网络协议，主要功能是通过网络让不同的主机系统之间可以共享文件或目录：在NFS的应用中，本地NFS的客户端应用可以透明地读写位于远端NFS服务器上的文件，就像访问本地文件一样。
NFS最早由sun公司开发，是类unix系统间实现磁盘共享的一种方法。目前已经有5个版本，NFSv1是未公布出来的版本，v2和v3版本目前来说基本已经淘汰，v4版本是目前使用最多的版本，nfsv4.1是目前最新的版本。
V2以前只提供了对UDP协议的支持,主要用于局域网(LAN)，丢包重传的概率很小。但是随着发展，NFS已经不只使用在局域网中，更广泛地使用在广域网(WAN)中，于是从V3开始增加了对TCP协议的支持。
缺点：
1：nfs属于本地文件系统，在高并发场景和大存储量下，需要使用分布式存储mfs，FastDFS， tfs(taobao)等。
2：客户端的数据都是通过明文传送。客户端没有用户认证机制，安全性能一般，所以建议一般在局域网内使用。
3：容易发生单点故障，即server服务器宕机所有的客户端都不能访问。
使用场景：web集群中NFS服务器主要用于存储用户上传的信息，方便集群中机器获取用户数据。如图片 附件 头像 视频 音频。

2）为何要用NFS

NFS网络文件系统一般被用来存储共享视频，图片，附件等静态资源（一般把网站用户上传的文件都放到NFS共享里， 例如BBS  产品的图片，附件，注意网站BBS程序不要放NFS共享里），NFS是当前互联网系统架构中最常用的数据存储服务之一，特别是对中小型企业来讲是非常合适的一个分布式文件系统，大公司或门户除了使用NFS外，还可能会使用MFS、GFS、FASTDFS、TFS、ceph等分布式文件系统。

3）NFS与RPC NFS依赖RPC才能工作，可以这么理解RPC和NFS的关系：NFS是一个文件系统，而RPC是负责负责信息的传输，

因为NFS是基于网络的应用，属于套接字程序，所以NFS服务端必须绑定端口，NFS服务端常用的端口为2049；
但是文件系统十分复杂，NFS有很多功能，每个不同的功能都需要不同的程序来完成，而每个程序都需要启动端口传输数据，这些端口都是随机产生并且小于1024的；
那么问题来了，既然是随机产生的端口，客户端该如何得知呢？
便引入了RPC服务

RPC(remote procedure call)：远程过程调用。RPC最主要的功能就是指定每个NFS功能所对应的端口，并返回给客户端，使客户端可以连接到正确的端口上。 工作流程如下：

• 1、服务端：RPC要先于NFS启动，RPC对外的端口是111，随后NFS启动，NFS会像操作系统申请一些随机端口分配给各个功能，并向RPC去注册这些端口，RPC便将这些端口和所对应的功能记录下来；
• 2、客户端：当NFS客户端需要连接到服务器上时，先启动客户端的RPC服务，客户端的RPC向服务端的RPC 111端口索要功能对应的端口号；索要到端口号后，便连接到NFS服务对应功能的端口，随后传输数据。
• 3、注意：即使客户端已经获取了端口号，客户端仍会借助rpc做为中间人进行通信。也就是说，无论何时，客户端和rpc所管理的服务的通信都必须通过rpc来完成。之所以如此，是因为只有rpc才能封装和解封装数据

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