nfs服务器的搭建和使用

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V1.0 C Create Document 2019.1.11 John Wan

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注：内核版本 3.0.15，系统版本 Ubuntu 12.04.2 LTS

1、nfs介绍

1.1 nfs概念

  NFS（Network File System）即网络文件系统，是FreeBSD支持的文件系统中的一种，它允许网络中的不同的机器、不同的操作系统共享彼此的文件，共享资源。在NFS的应用中，可将网络中的NFS服务器共享的目录挂载到本地端的文件系统中，这样本地NFS的客户端应用可以透明地读写位于远端NFS服务器上共享的文件，就像访问本地文件一样。

  • 好处：

    以下是NFS最显而易见的好处：

  1. 节省本地存储空间，将常用的数据存放在一台NFS服务器上且可以通过网络访问，那么本地终端将可以减少自身存储空间的使用。
  2. 用户不需要在网络中的每个机器上都建有Home目录，Home目录可以放在NFS服务器上且可以在网络上被访问使用。
  3. 一些存储设备如软驱、CDROM和Zip（一种高储存密度的磁盘驱动器与磁盘）等都可以在网络上被别的机器使用。这可以减少整个网络上可移动介质设备的数量。

  • 组成：

    NFS体系至少有两个主要部分：一台NFS服务器和若干台客户机。

    客户机通过网络远程访问存放在NFS服务器上的数据。

    在NFS服务器正式启用前，需要根据实际环境和需求，配置一些NFS参数。

1.2 nfs工作原理

  NFS服务器的挂载结构图：

01_nfs挂载结构图

  如上图示：

　　在NFS服务器设置好一个共享目录/home/public，其他有权访问NFS服务器的NFS客户端就可将该目录挂载到自己文件系统的某个挂载点，这个挂载点可以自己定义，如上图客户端A与客户端B挂载的目录就不相同。挂载好后客户端可在本地的挂载点看到服务端/home/public的所有数据，读、写、执行操作具体看服务器分配的权限。

  可通过查看磁盘信息命令：“df –h”，查看挂载情况。

1.3 nfs通讯过程

02_nfs通讯过程

图2：nfs通讯过程

  NFS是通过网络来进行服务器端和客户端之间的数据传输，最初是由UDP协议实现的，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，这种情况下，主要使用的协议为TCP，TCP可以使得文件的操作更快。

注：在迅为iTop4412的教程中，使用的NFS与参考资料中不相同，目前只是记录学迅为的过程。

2、搭建和测试 NFS 服务器

2.1 搭建NFS服务器

2.1.1 下载并安装NFS服务器

  在确保联网的情况下，下载并安装 nfs-kernel-server。

apt-get install nfs-kernel-server

2.1.2 修改NFS参数

  在 /etc/exports 文件最后一行添加 /home/work/ *(rw,sync,no_root_squash)，各参数含义：

/home/work 要共享的目录
* 代表允许所有的网络段访问
rw 可读写权限
sync 资料同步写入内存和硬盘
no_root_squash： 是Ubuntu nfs 客户端分享目录使用者的权限，如果客户端使用的是root 用户，那么对于该共享目录而言，该客户端就具有root 权限；

其它参数：

ro：只读访问

async ：nfs 在写入数据前可以相应请求

secure： nfs 通过以下的安全TCP/IP 端口发送

insecure： nfs 通过1024 以上的端口发送

wdelay：如果多个用户要写入NFS 目录，则归组（默认）

no_wdelay：如果多个用户要写入NFS 目录，则立即写入，当使用async 时，无需此设置

hide：在nfs 共享目录中不共享妻子目录

no_hide：共享nfs 目录的子目录

subtree_check：如果共享/usr/bin 之类的子目录时，强制nfs 检查父目录的权限（默认）

no_subtree_check：和上面相对，不检查父目录权限

all_squash：共享文件的UID 和GID 映射匿名用户anonymous，适合公用目录

no_all_squash：保留共享文件的UID 和GID（默认）

root_squash root：用户的所有请求映射成如anonymous 用户一样的权限（默认）

no_root_squash root：用户具有根目录的完全管理访问权限

anonuid=xxx：指定nfs 服务器/etc/passwd 文件中匿名用户多的UID

anongid=xxx：指定nfs 服务器/etc/passwd 文件中匿名用户的GID

2.1.3 重启portmap服务

$service portmap restart 或者 $/etc/init.d/portmap restart

2.1.4 重启 nfs 服务

$service nfs-kernel-server restart 或者 $/etc/init.d/nfs-kernel-server restart

2.1.5 portmap与nfs服务启动、停止、查看

  启动NFS服务器，需要启动portmap和nfs两个服务，并且portmap一定要先于nfs启动；

  停止NFS服务器，先停止NFS服务，再停止portmap服务（系统中无其他服务需要使用portmap时）。

启动：
	$service portmap start 或者 $/etc/init.d/portmap start
	$service nfs-kernel-server start 或者 $/etc/init.d/nfs-kernel-server start

查看：
	$service portmap status
	$service nfs-kernel-server status
	
停止：
	$service portmap stop
	$service nfs-kernel-server stop

2.1.6 portmap与nfs服务自动启动

  为了下次在重新启动系统时，NFS服务能够自动运行，可以使用checkconfig命令来进行设置。

  首先检查NFS和portmap服务启动时的运行等级，执行命令：

$chkconfig --list portmap
结果：portmap 0:关闭 1:关闭 2:关闭 3:启动  4:启动 5:启动 6:关闭 

$chkconfig --list nfs
结果：nfs 0:关闭 1:关闭 2:关闭 3:关闭  4:关闭 5:关闭 6:关闭

  即：portmap启动的运行等级为3，4，5，而nfs在任何运行等级中都不会执行。为了让nfs在系统运行级别为3，4，5时也能自动运行，可使用下面的命令进行设置：

$chkconfig --level 345 nfs on

2.2 测试NFS服务器

  前面nfs服务已经配置完成，设置了 /home/minilinux 为共享目录。

  挂载命令："mount -t nfs localhost:/home/minilinux /mnt"，localhost指明本机。

  卸载命令："umount /home/minilinux /mnt"。

  查看："df" 或 "df -h"。

文件目录结构：

root@ubuntu:/# ls /home
minilinux  topeet
root@ubuntu:/# ls /mnt
hgfs
root@ubuntu:/# ls /home/minilinux/
busybox-1.22.1  system  system.img
root@ubuntu:/# ls /home/minilinux/system
bin  dev  etc  lib  linuxrc  mnt  proc  sbin  sys  tmp  usr  var

2.2.1 将 /home/minilinux 挂载到 /mnt 目录下

root@ubuntu:/# mount -t nfs localhost:/home/minilinux/ /mnt
root@ubuntu:/# df
Filesystem                 1K-blocks     Used Available Use% Mounted on
/dev/sda1                   60894268 10281032  47519988  18% /
udev                         1876528        4   1876524   1% /dev
tmpfs                         754320      812    753508   1% /run
none                            5120        0      5120   0% /run/lock
none                         1885796      200   1885596   1% /run/shm
localhost:/home/minilinux/  60894720 10281472  47520256  18% /mnt
root@ubuntu:/# ls /mnt
busybox-1.22.1  system  system.img

root@ubuntu:/# cd /mnt
root@ubuntu:/mnt# ls
busybox-1.22.1  system  system.img
root@ubuntu:/mnt# mkdir helloword
root@ubuntu:/mnt# ls
busybox-1.22.1  helloword  system  system.img
root@ubuntu:/mnt# ls /home/minilinux/
busybox-1.22.1  helloword  system  system.img

  从上面可看到挂载成功之后，在 /mnt 可查看和操作 /home/minilinux中的文件。

2.2.2 将 /home 挂载到 /mnt 目录下

root@ubuntu:/# mount -t nfs localhost:/home /mnt
root@ubuntu:/# df
Filesystem      1K-blocks     Used Available Use% Mounted on
/dev/sda1        60894268 10281036  47519984  18% /
udev              1876528        4   1876524   1% /dev
tmpfs              754320      812    753508   1% /run
none                 5120        0      5120   0% /run/lock
none              1885796      200   1885596   1% /run/shm
localhost:/home  60894720 10281472  47520256  18% /mnt
root@ubuntu:/# ls /mnt
minilinux

  从上面可看到挂载成功之后，如果挂载的文件目录层级比指定的共享目录层级高，那么只能操作指定的共享目录。

2.2.3 将 /home/minilinux/system 挂载到 /mnt 目录下

root@ubuntu:/# mount -t nfs localhost:/home/minilinux/system /mnt
root@ubuntu:/# df
Filesystem                       1K-blocks     Used Available Use% Mounted on
/dev/sda1                         60894268 10281036  47519984  18% /
udev                               1876528        4   1876524   1% /dev
tmpfs                               754320      812    753508   1% /run
none                                  5120        0      5120   0% /run/lock
none                               1885796      200   1885596   1% /run/shm
localhost:/home/minilinux/system  60894720 10281472  47520256  18% /mnt
root@ubuntu:/# ls /mnt
bin  dev  etc  lib  linuxrc  mnt  proc  sbin  sys  tmp  usr  var

  从上面可看到挂载成功之后，如果挂载的文件目录层级比指定的共享目录层级低，那么只能操作挂载的文件目录。

3、在线调试：NFS共享目录

  通过 NFS 服务，可以实现在线调试文件系统或应用程序，开发板可直接访问PC上的文件，而不用烧写到开发板的额MMC中再执行。极大的提高了调试效率。

  前面已经了解了如何在搭建NFS服务器，那么接下来需要配置好一个开启了nfs服务并能通过网络访问NFS服务器的内核，并将其编译烧录到开发板中，这样就能够在开发板上通过NFS服务直接访问PC上的文件。

3.1 配置内核

3.1.1 设备内核参数

  将迅为的内核源码（iTop4412_Kernel_3.0_20170719.tar.gz）拷贝到Ubuntu中，并解压。

  解压命令："tar -xzvf 文件名"

  在解压的文件中执行："cp config_for_linux_scp_elite .config"，根据买的板子型号进行选择，我的是精英板SCP封装。

  执行："make menuconfig" 命令，进行配置。

  1. Networking support -->

    ​ Networking options ---> "

    ​ [*] IP: kernel level autoconfiguration

   IP: kernel level autoconfiguration：内核启动时自动配置IP地址、路由表等，需要从网络启动的无盘工作站需要这个，普通用户不需要。

  1. File systems --->

​ [*] Network File Systems --->

​ <*> NFS client support

​ [*] NFS client support for NFS version 3

​ [*] NFS client support for the NFSv3 ACL protocol extension

​ [*] NFS client support for NFS version 4

​ [*] NFS client support for NFSv4.1 (EXPERIMENTAL)

​ [*] Root file system on NFS

   开启内核中NFS相关服务。

  1. 编译内核：执行"make zImage"，生成的镜像文件在 "./arch/arm/boot" 中。

3.1.2 烧写内核

  参考烧写内核章节

3.2 挂载 nfs 目录

  首先查看板子的IP，需保证板子的IP与PC处于同一网段。

  IP查看："ifconfig"，IP改写："vi /etc/eth0-setting"。修改之后要重新确认是否已经改过来，如果未改，重启网卡或重启开发板。

  挂载目录："mount -t nfs -o nolock 192.168.1.103:/home/minilinux/system /mnt"

mount -t nfs -o nolock 192.168.1.103:/home/minilinux/system /mnt

1.将NFS服务器的共享文件(192.168.1.103:/home/minilinux/system)挂载到 /mnt 上。

2."-o nolock" 参数：
	nfs mount 默认选项包括文件锁，依赖于portmap提供的动态端口分配功能。
	解决方法：kill 文件锁（lockd）或者 mount -o nolock

    [root@FORLINX6410]# mount -t nfs 192.168.0.1:/home/hellolinux/rootfs /mnt/nfs
    svc: failed to register lockdv1 RPC service (errno 111).
    mount: mounting 192.168.0.1:/home/hellolinux/rootfs on /mnt/nfs failed: Connection refused

  查看挂载情况："df"。

  至此，开发板可以直接访问PC的文件，那么之后在调试时，只要将编译好的文件放入共享的目录中，在开发板上就能够直接进行执行或加载，无需再执行下载到开发板上的操作了。

  以上是手动挂载，如何实现自动挂载呢？

3.3 内核启动自动挂载nfs目录

  通过修改 /etc/init.d/rcS 文件，使得内核启动时，自动运行我们的命令。

  打开开发板的 /etc/init.d/rcS 文件，在文末添加

ifconfig eth0 192.168.1.230 up             
mount -t nfs -o nolock 192.168.1.103:/home/minilinux/system /mnt
  1. 第一句是使开发板的IP固定，而不用每次都去ifconfig
  2. 第二句，也就是前面手动挂载的命令。放到该文件中，内核启动时，自动运行。

注意：可能出现在开发板上手动mount可以，但自动加载不行的情况，那么在添加mount命令之前添加了 "sleep 5" 这条命令，可能是系统启动时，有些网络服务还未稳定。

参考：

  1. TCP/IP协议学习之六（RPC原理以及NFS协议）
  2. NFS笔记（一）NFS服务器工作原理及详细配置
  3. 迅为iTop4412精英板—linux系统编程—视频10、11
  4. 迅为独立文档和程序源码汇总—关于nfs那几篇文档
  5. 关于在开发板中实现NFS自动挂载的问题
posted on 2019-03-06 16:02  昨天注的册  阅读(753)  评论(0)  编辑  收藏  举报

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