有人的地方就有江湖，IT界也不例外。
在過(guò)去幾十年里，IT江湖從來(lái)都是門(mén)派林立，紛爭(zhēng)不斷。如果按照Operating System (下面簡(jiǎn)稱OS), 大概可以分Windows派，類Unix派，還有蘋(píng)果派（有沒(méi)有勾起您的食欲？）。這幾大門(mén)派信徒眾多，教規(guī)又各不相同，所以經(jīng)常造成矛盾。比如說(shuō)，你要共享一個(gè)文件系統(tǒng)，Windows派喜歡用CIFS訪問(wèn)，類Unix派習(xí)慣用NFS訪問(wèn)，近年來(lái)如日中天的蘋(píng)果派們則用AFP。為了伺候好這些門(mén)派，NAS就需要支持多種共享協(xié)議。本文要介紹的，就是類Unix習(xí)慣使用的NFS。
NFS的全稱是Network File System，即網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)。它使一臺(tái)電腦可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)另外一臺(tái)電腦上的共享，使用起來(lái)就如同本地文件系統(tǒng)一樣方便。我在大學(xué)里就共享過(guò)一整個(gè)文件系統(tǒng)，過(guò)幾天就有校友在上面放了很多小電影，還經(jīng)常更新。可見(jiàn)共享不僅是奉獻(xiàn)，有時(shí)候還有收獲，感謝共享協(xié)議的開(kāi)發(fā)者們！
NFS的開(kāi)發(fā)者就是曾經(jīng)名震江湖的SUN公司（看名字好像是日月神教的分支），它已經(jīng)在三年前被甲骨文收入門(mén)下。SUN把NFS的第一個(gè)版本NFSv1藏在深閨，就像古墓里的小龍女，從不露面。等到在江湖上開(kāi)始流行NFS，已經(jīng)是第二版NFSv2了。NFSv2很好用，但是問(wèn)題也不少，比如它不支持大于2GB的文件，但這在90年代之前還不是大問(wèn)題。令人費(fèi)解的是，雖然NFSv3在1995年就面世了，但到今天還有人堅(jiān)持用NFSv2。我直到寫(xiě)《IT裝B指南》時(shí)才恍然大悟：用老版本的都是IT貴族啊，配NFSv4的只能算初級(jí)iBer。
其實(shí)NFS可以工作在任何OS上。只不過(guò)因?yàn)殚T(mén)派之別，一般只在類Unix環(huán)境中使用。目前廣泛應(yīng)用的版本還是NFSv3,我們有機(jī)會(huì)再另文討論NFSv4。下圖展示了多臺(tái)客戶端通過(guò)NFS對(duì)NAS的訪問(wèn)。
NAS在這里充當(dāng)了NFS服務(wù)器的角色，而Linux，Solaris和AIX則是NFS客戶機(jī)。NFS的功能很多，不同的功能對(duì)應(yīng)著不同的daemon。比如一定要有的nfsd和mountd，還有可選的lockd和statd。
每個(gè)daemon都需要占用一些端口，但有些daemon是可選的，也許用戶根本不會(huì)啟用它們。所以，NFS并沒(méi)有給每個(gè)NFS daemon保留固定端口（除了nfsd）。而是在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)給需要啟用的NFS daemon分配端口，然后把這些端口號(hào)告訴RPC daemon。RPC daemon的端口號(hào)是固定的111，每個(gè)NFS客戶機(jī)都知道怎么聯(lián)系它。當(dāng)客戶機(jī)需要連接NFS的某個(gè)daemon時(shí)，就不得不先咨詢RPC daemon，獲得該NFS daemon對(duì)應(yīng)的端口號(hào)，然后再發(fā)送NFS請(qǐng)求。
我第一次看到RPC daemon的工作原理，就想起交大管浴室的老頭。他的固定地址是門(mén)房（相當(dāng)于端口111），每個(gè)要洗澡的學(xué)生（NFS客戶機(jī)）都知道怎么找到他，他會(huì)給你一個(gè)帶號(hào)碼的鑰匙（端口號(hào)），有了這個(gè)號(hào)碼，你就可以找到相應(yīng)的格子（NFS daemon）放衣服了。
很少有人會(huì)對(duì)自己的共享不加限制，像我一樣收獲小電影的畢竟是少數(shù)，大多數(shù)人收獲的是惡作劇。NFS通過(guò)限制客戶機(jī)（比如IP地址， hostname等）訪問(wèn)來(lái)實(shí)現(xiàn)安全控制。下表列舉了一些NFS服務(wù)器端的參數(shù)：
| root | 該參數(shù)定義了對(duì)該共享有root權(quán)限的客戶機(jī)。當(dāng)然只對(duì)UID=0有效。 |
| rw | 該參數(shù)定義了對(duì)該共享有讀寫(xiě)權(quán)限的客戶機(jī)。 |
| ro | 該參數(shù)定義了對(duì)該共享有只讀權(quán)限的客戶機(jī)。 |
| access | 該參數(shù)定義了能掛載該共享的客戶機(jī)。 |
這些配置只能限制一整臺(tái)客戶機(jī)，無(wú)法限制到具體用戶。比如某臺(tái)客戶機(jī)被限制為rw，那該機(jī)的所有用戶都可能有讀寫(xiě)權(quán)限。這顯然是不夠安全的，但NFS協(xié)議本身又無(wú)法識(shí)別具體用戶的權(quán)限。為了解決這個(gè)問(wèn)題，NFS服務(wù)器端利用本地權(quán)限（rwxrwxrwx,以及owner和group），結(jié)合客戶端的UID和GID來(lái)確定客戶端權(quán)限。這個(gè)機(jī)制要求NFS客戶機(jī)上的User-UID-Group必須都能在服務(wù)器上找到，否則容易造成混亂。個(gè)人認(rèn)為NIS是一個(gè)很好的選擇，我們有機(jī)會(huì)再另文討論。
NFS服務(wù)器上的共享創(chuàng)建好了之后，客戶端就可以掛載（mount）了。掛載的參數(shù)很多，我們只介紹對(duì)性能影響較大的幾個(gè)：
| rsize | 客戶端每次從NFS服務(wù)器讀取數(shù)據(jù)時(shí)的大小，在沒(méi)有擁塞的情況，增大該值能提高傳輸速度。比如一個(gè)64KB的文件，rsize=16KB時(shí)需要傳4次；rsize=32KB時(shí)就只要2次。 |
| wsize | 客戶端每次往NFS服務(wù)器寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)的大小。對(duì)性能的影響類似rsize。這兩個(gè)size和TCP層的重傳也有關(guān)系，我們會(huì)在NAS性能分析時(shí)詳解。 |
| async | 數(shù)據(jù)存入cache即算寫(xiě)操作完成。可以提高性能，但有一定安全問(wèn)題。 |
| sync | 數(shù)據(jù)要存入硬盤(pán)才算寫(xiě)操作完成，影響性能。該參數(shù)還會(huì)強(qiáng)制wsize變成一個(gè)page的大小。 |
掛載之后，我們就可以使用該共享了。我在lab里掛載了一個(gè)文件系統(tǒng)（/paddy_fs_01），然后讀取其中一個(gè)文件(abc.txt)。命令如下：
[root@NISclient ~]# mount 10.32.106.25:/paddy_fs_01 paddy_fs_01
[root@NISclient ~]# cp paddy_fs_01/abc.txt abc.txt
為了更好的說(shuō)明NFS的工作原理，我把全過(guò)程抓了包。把其中不重要的包過(guò)濾掉之后，我們可以這樣解讀(下列序號(hào)與截圖中的包號(hào)相對(duì)應(yīng))：
1． 客戶機(jī)：RPC，請(qǐng)問(wèn)nfsd的端口號(hào)是多少呀？
2． 服務(wù)器：是2049。
3． 客戶機(jī)：那我測(cè)試一下2049通不通。
4． 服務(wù)器：收到了，是通的。
5． 客戶機(jī)：RPC，請(qǐng)問(wèn)mountd的端口號(hào)是多少呀？
6． 服務(wù)器：是1234。
7． 客戶機(jī)：那我測(cè)試一下1234通不通。
8． 服務(wù)器：收到了，是通的。
9． 客戶機(jī)：我要掛載 /paddy_fs_01。
10．服務(wù)器：（根據(jù)該共享的配置，這臺(tái)客戶機(jī)有掛載權(quán)限，所以）你的請(qǐng)求被批準(zhǔn)了。
11．客戶機(jī)：我測(cè)試一下掛上了沒(méi)有。
12．服務(wù)器：掛上了啦。
13．客戶機(jī)：我想看看這個(gè)文件系統(tǒng)的屬性。
14．服務(wù)器：給，就這些。
...掛載結(jié)束，讀abc.txt開(kāi)始：
17. 客戶機(jī)：我要訪問(wèn) /paddy_fs_01。
18. 服務(wù)器：來(lái)吧，（根據(jù)你的UID）你有讀，查詢，更改，擴(kuò)展和刪除的權(quán)利。
19. 客戶機(jī)：我想看看有哪些子目錄。
20. 服務(wù)器：看，就這些。
21. 客戶機(jī)：我想看看abc.txt的屬性。
22. 服務(wù)器：File Mode等屬性都在這了。
23. 客戶機(jī)：我還想再看看。
24. 服務(wù)器：再給你一次好了。
25. 客戶機(jī)：我想訪問(wèn)abc.txt。
26. 服務(wù)器：你有權(quán)限的，訪問(wèn)吧。
27. 客戶機(jī)：我要讀abc.txt，從0開(kāi)始讀16384字節(jié)。
28. 服務(wù)器：給。
29. 客戶機(jī)：我要讀abc.txt，從16384開(kāi)始讀32768字節(jié)。
（被過(guò)濾掉的包，服務(wù)器傳輸32768字節(jié)給客戶機(jī)。）
30. 客戶機(jī)：我要讀abc.txt，從49152開(kāi)始讀32606字節(jié)。
（被過(guò)濾掉的包，服務(wù)器傳輸32606字節(jié)給客戶機(jī)。）
神仙魚(yú)夫2012-02-27 15:53:16 [舉報(bào)]
Microsoft Windows Services for UNIX 3.5 不是就可以在Windows上裝NFS server了嗎？
博主回復(fù)：2012-02-27 15:58:14
我估計(jì)這是免費(fèi)的吧？我個(gè)人沒(méi)有使用過(guò)。
