Европейский Университет в Санкт-Петербурге
Опубликован: 19.10.2005 | Доступ: свободный | Студентов: 1735 / 152 | Оценка: 4.31 / 3.82 | Длительность: 18:28:00
Лекция 8:

NFS. Настройка сервера

< Лекция 7 || Лекция 8: 12345 || Лекция 9 >
Аннотация: Лекция рассказывает о настройке сервера NFS. Обсуждается администрирование NFS, планирование работы серверов и клиентов, пути предотвращения сбоев и увеличения производительности.

Задачи NFS

Сетевая файловая система ( Network File System - NFS ) служит для обеспечения доступа компьютерам сети к общим каталогам на сервере. Централизованное хранение файлов на сервере облегчает организацию работы в большой сети, особенно там, где один и тот же 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 NFS попадает на обработку демону mountd. Тот выдает клиенту NFS специальный ключ. Этот ключ является идентификатором, который однозначно идентифицирует каталог, смонтированный по сети.

По NFS можно смонтировать как целые файловые системы, так и отдельные каталоги. Из соображений безопасности запрещено монтировать каталоги "через раздел". Это означает, что если каталог /var расположен на одном разделе диска, а каталог /var/adm - на другом, то при монтировании каталога /var каталог /var/adm не будет автоматически смонтирован. Если требуется монтировать те подкаталоги экспортируемого каталога, которые расположены в другой файловой системе (на другом разделе), следует экспортировать их отдельно и указывать в /etc/dfs/dfstab еще один разделяемый каталог - тот самый подкаталог с другого раздела.

Ключ, выданный клиенту при монтировании и идентифицирующий сеанс работы с данным удаленным каталогом, сохраняется при перезагрузке NFS-сервера, чтобы после восстановления его работы клиенты, замершие в ожидании, продолжили работу с удаленным сервером как ни в чем ни бывало. При демонтировании и новом монтировании файловой системы через NFS ключ обычно изменяется. На практике перезагрузка NFS-сервера все-таки может привести к сбою в работе клиентского приложения, особенно, если приложение читает или записывает файл в удаленный каталог во время перезагрузки.

После монтирования файловой системы через NFS клиент посылает серверу запросы на передачу и прием файлов, эти запросы обрабатывает демон nfsd.

Демонтирование файловой системы NFS выполняется так же, как и демонтирование любой другой файловой системы - командой umount.

Ниже будут обсуждены следующие аспекты настройки службы NFS в сети:

  • определение списка каталогов на сервере, которые должны быть общими;
  • определение прав доступа к этим каталогам;
  • аутентификация и назначение прав доступа в NFS ;
  • настройка сервера NFS , запуск необходимых программ;
  • настройка клиентов NFS, монтирование удаленных каталогов;
< Лекция 7 || Лекция 8: 12345 || Лекция 9 >
Игорь Ермачков
Игорь Ермачков
Латвия, Рига
Александр Пучков
Александр Пучков
Россия