linux部署NFS和autofs自动挂载实现过程

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（一）NFS

1. 什么是NFS

NFS 是Network File System的缩写，即网络文件系统。英文Network File System(NFS)，是基于TCP/IP协议的应用，可以通过网络，让不同的机器、不同的操作系统可以共享彼此的文件。

NFS在文件传送或信息传送过程中依赖于RPC服务。RPC：远程过程调用 (Remote Procedure Call) 是能使客户端执行其他系统中程序的一种机制。

NFS服务器可以看作是一个FILE SERVER。它可以让你的机器（客户端）通过网络将远端的NFS SERVER共享目录MOUNT到自己的系统中。

2.NFS守护进程

• nfsd：它是基本的NFS守护进程，主要功能是管理客户端是否能够登录服务器；
• mountd：它是RPC安装守护进程，主要功能是管理NFS的文件系统。当客户端登录到NFS服务器后，必须通过文件使用权限的验证。它会读取NFS的配置文件/etc/exports来对比客户端权限。
• portmap：主要功能是进行端口映射工作。

3.RPC服务

RPC（Remote Procedure Call）即远程过程调用，记录NFS服务器使用的端口号，在NFS客户端发送请求时，将对应的端口号信息传递给客户端，确保客户端与服务端能连接上。

注意：在启动NFS服务之前，必须先启动PRC服务，在Centos7中叫做 rpcbind 服务，否则 NFS Server 无法向RPC注册信息，另外，如果RPC服务重启，原来注册的NFS服务端的信息也就失效了，也必须重启NFS服务。特别要注意的是，修改NFS配置⽂件后不需要重启NFS，只需要执⾏ exportfs -rv 命令即可或是 systemctl reload nfs。

4. 原理

1. 服务端启动RPC服务，并开启111端口。
2. 然后服务器端启动NFS服务，并向RPC注册端口信息。
3. 客户端启动RPC（portmap服务），向服务端的RPC(portmap)服务请求服务端的NFS端口
4. 服务端的RPC(portmap)服务反馈NFS端口信息给客户端。
5. 客户端通过获取的NFS端口来建立和服务端的NFS连接并进行数据的传输。

[root@node2 elysia]# rpcinfo -p 192.168.240.151
   program vers proto   port  service
1000004   tcp111  portmapper
1000003   tcp111  portmapper
1000002   tcp111  portmapper
1000004   udp111  portmapper
1000003   udp111  portmapper
1000002   udp111  portmapper

5. 部署

操作系统版本：centos 7

服务端：192.168.240.151/24（node1）

客户端：192.168.240.152/24 （node2）

5.1安装NFS服务

从原理可以看出，服务端和客户端都是需要下载nfs-utils和rpcbind的。

yum -y install nfs-utils rpcbind

5.2配置防火墙

服务端和客户端同时配置即可。

#iptables -F #使防火墙的策略恢复到默认状态，没有任何过滤规则
#iptables-save #输出当前的 iptables 配置和规则
#防火墙放行nfs，mountd，rpc-bind服务
firewall-cmd --permanent --add-service=nfs
firewall-cmd --permanent --add-service=mountd
firewall-cmd --permanent --add-service=rpc-bind
#重载防火墙
firewall-cmd --reload

5.3创建服务端共享目录

在nfs服务端上建立用于nfs文件共享的目录，并设置足够的权限确保其他人也有写入权限，我们创建一个测试文件readme.txt。

mkdir -p /mnt/shared
chmod 777 /mnt/shared
echo "hello world" > hello.txt

5.4修改服务端配置文件

NFS服务程序的配置文件为/etc/exports，默认情况下里面没有任何内容。我们可以按照“共享目录的路径允许访问的NFS客户端（共享权限参数）”的格式，定义要共享的目录与相应权限。

配置 NFS（网络文件系统）服务时，主要涉及两个配置文件：/etc/exports 和 nfs.conf。以下是这些文件中常用的参数：

(1)./etc/exports

这个文件用于定义哪些目录可以被共享，以及它们的访问权限。常用参数包括：

• 共享目录：指定要共享的目录路径。
• 客户端：指定可以访问该目录的客户端，可以是 IP 地址、主机名或网络段，可以使用通配符来指定网络段。

访问权限：

• rw：读写权限。
• ro：只读权限。
• no_root_squash:允许客户端以 root 用户访问共享。默认会将 root 权限映射为普通用户。
• root_squash:当NFS客户端以root管理员访问时，映射为NFS服务器的匿名用户
• all_squash:将所有客户端请求映射为匿名用户。

异步/同步：

• async：允许 NFS 在将数据写入磁盘之前返回响应，提高性能。
• sync：确保数据在响应前写入磁盘，增加安全性，但性能较低。

示例：

/srv/nfs 192.168.1.0/24(rw,sync,no_root_squash)

/srv/nfs/docs *.example.com(ro)

(2).nfs.conf

这个文件通常位于 /etc/nfs.conf，用于配置 NFS 服务的全局参数。常用的参数包括：

[nfs]：NFS 相关设置。

• vers：指定 NFS 版本。
• mountd_port：指定 mountd 的端口号。
• rpcbind_port：指定 rpcbind 的端口号。

[rpcd]：RPC 相关设置。

我们在/etc/exports文件中加入以下行即可，nfs.conf文件有要求自行更改。

/mnt/shared 192.168.240.*(rw,sync,no_root_squash)
#/mnt/shared：服务端共享的目录
#192.168.240.*：允许访问的NFS客户端，这里是一个网段内的主机，也可以是某一个指定的主机
#(rw,sync,no_root_squash)：共享权限参数

5.5启动nfs并加入自启

服务端配置即可。

systemctl start rpcbind # 启动rpc
systemctl start nfs-server #启动nfs
systemctl enable rpcbind  #设置开机自启
systemctl enable nfs-server #设置开机自启

5.6客户端创建挂载目录并挂载

挂载之前，我们可以使用showmount查看一下NFS服务端的可共享目录：

[root@node2 ~]# showmount -e 192.168.240.151
Export list for 192.168.240.151:
/mnt/shared 192.168.240.*

在NFS客户端创建一个挂载目录，使用mount命令并结合-t参数，指定要挂载的文件系统类型，并在命令后面写上服务器IP地址，服务器上的共享目录以及要挂载到客户端的目录。

mkdir -p /mnt/nfs
mount -t nfs 192.168.240.151:/mnt/shared /mnt/nfs
#-t nfs：挂载的文件系统类型为nfs
#192.168.240.151:/mnt/shared：NFS服务端IP地址以及共享目录
#/mnt/nfs：共享目录挂载到的客户端本地目录

使用df -h查看挂载情况：

[root@node2 ~]# df -h | tail -n 1
192.168.240.151:/mnt/shared   18G  5.1G   13G  29% /mnt/nfs

5.7设置开机自动挂载

上面我们虽然挂载好了，但是每次开机都需要重新挂载，非常麻烦，我们只需要在/etc/fstab文件中加入以下配置即可，之后每次开机系统就会帮我们自动挂载了。

echo "192.168.240.151:/mnt/shared /mnt/nfs nfs defaults 0 0" >> /etc/fstab

5.8测试

客户端进入挂载目录，查看是否存在hello.txt文件

cd /mnt/nfs
cat hello.txt

[root@node2 ~]# cd /mnt/nfs
[root@node2 nfs]# ls
hello.txt
[root@node2 nfs]# cat hello.txt
hello world

出现hello.txt测试文件，配置完成。

5.9补充

卸载目录：

umount 是一个用于卸载文件系统的命令。

在 Linux 和 Unix 系统中，使用 umount 可以安全地断开挂载的设备或目录。以下是 umount 的基本用法：

基本语法：

umount [选项] <挂载点或设备>

示例：

1.卸载挂载点：

umount /mnt/mydrive

这将卸载 /mnt/mydrive 目录下的文件系统。

2.卸载特定设备：

umount /dev/sdb1

这将卸载 /dev/sdb1 设备。

常用选项：

• -l：懒惰卸载，立即卸载但在文件系统不再被使用时才真正完成。
• -f：强制卸载，即使设备忙也尝试卸载。
• --timeout：超时时间。

注意事项：

• 在卸载之前，确保没有进程正在使用该文件系统。
• 如果有数据未写入，则可能会导致数据丢失。

修改超时卸载时间：

在 NFS（网络文件系统）中，修改默认的超时卸载时间可以通过调整挂载选项来实现。NFS 的挂载通常是在 /etc/fstab 文件中配置，也可以在命令行中使用 mount 命令进行挂载。以下是如何修改默认超时卸载时间的方法：

(1).mount命令：

在挂载 NFS 文件系统时，可以使用 timeo 和 retrans 选项来控制超时行为。

• timeo：设置 NFS 客户端的请求超时时间（以 1/10 秒为单位）。
• retrans：设置请求失败后重试的次数。

例如，假设你想设置超时时间为 30 秒（即 300 个 1/10 秒），并指定重试次数为 5，可以使用如下命令：

mount -o timeo=300,retrans=5 nfs_server:/path/to/share /mnt/mountpoint

(2). 修改/etc/fstab

如果希望在系统启动时自动挂载 NFS，并应用相同的超时设置，可以将挂载选项添加到 /etc/fstab 文件中。

示例如下：

nfs_server:/path/to/share /mnt/mountpoint nfs defaults,timeo=300,retrans=5 0 0

注意事项

• timeo的单位是 1/10 秒，因此在设置时需要将秒数乘以 10。
• 调整这些参数时，请根据网络条件和应用需求进行合理配置，以避免过于频繁的重试或过长的等待时间。

（二）Autofs

与mount命令不同，autofs服务程序是一种Linux系统守护进程，当检测到用户试图访问一个尚未挂载的文件系统时，将自动挂载该文件系统。换句话说，将挂载信息填入/etc/fstab文件后，系统在每次开机时都自动将其挂载，而autofs服务程序则是在用户需要使用该文件系统时才去动态挂载，从而节约了网络资源和服务器的硬件资源。

autofs的缺点：autofs特点是只有⽤户请求时才执⾏挂载，所以当⾼并发访问时，开始请求的瞬间需要执⾏挂载，性能较差，因此在⾼并发业务场景下，宁愿保持挂载也不使⽤autofs⾃动挂载。

autofs工作原理主要基于以下几个关键概念和步骤：

1. 挂载点和配置

autofs 通过配置文件来定义挂载点以及每个挂载点所对应的具体文件系统。

最常用的配置文件是 /etc/auto.master 和相应的子配置文件（如 /etc/auto.mnt）。

在这些文件中，你可以指定需要自动挂载的目录及其挂载选项。

2. 事件驱动

autofs 的核心原理是事件驱动。当用户尝试访问一个未挂载的目录时，autofs 会检测到这个访问请求并触发挂载操作。

这种机制使得只有在需要时才会挂载文件系统，从而节省了系统资源。

3. 后台守护进程

autofs 由一个后台守护进程运行，通常为 automountd。该守护进程负责监视挂载请求，并根据配置文件中的设定自动执行挂载和卸载操作。

4. 超时机制

一旦文件系统被挂载，autofs 会启动一个超时计时器。

如果在预设的时间内没有任何对该挂载点的访问，autofs 将自动卸载该文件系统。

这一特性可以减少不必要的资源占用，同时提高系统性能。

5. 挂载方式

在挂载时，autofs 会调用相应的挂载命令（如 mount），并使用配置文件中指定的选项进行挂载。例如，对于 NFS，可以指定远程服务器和共享路径。

6. 错误处理

当发生错误（如网络问题）导致挂载失败时，autofs 能够处理这些错误，并根据配置中的选项决定如何响应，例如是否重试或返回错误信息。

autofs 的设计理念是将挂载操作与用户的实际需求紧密结合，通过事件驱动和超时机制实现高效的资源管理。其主要优点包括：

• 节省资源：仅在需要时挂载文件系统。
• 简化用户操作：用户无需手动挂载或卸载文件系统。
• 自动管理：能够自动卸载不再使用的文件系统。

这种机制特别适合于需要频繁访问网络文件系统（如 NFS）的环境，提高了访问效率和用户体验。

7. 配置autofs

autofs 是一种用于自动挂载文件系统的工具，通常用于在 Linux 系统上动态挂载 NFS 或其他类型的文件系统。

它使用主配置文件和子配置文件来定义挂载规则和行为。

主配置文件格式

主配置文件通常位于 /etc/auto.master，其格式如下：

/path/to/mountpoint /etc/auto.subfile --timeout=60

解释：

• /path/to/mountpoint：指定要挂载的目录（挂载点）。
• /etc/auto.subfile：指向包含子配置的文件。
• --timeout=60：可选参数，设置超时时间，表示在闲置 60 秒后卸载挂载点。

子配置文件格式

子配置文件的格式通常是在指定的文件中定义，假设为 /etc/auto.subfile，其格式如下：

key -options nfs_server:/path/to/share

解释：

• key：挂载点的关键字，通常是该挂载点的名称，它将成为/path/to/mountpoint/key的实际挂载点。
• -options：挂载选项，如rw（读写）、ro（只读）等。
• nfs_server:/path/to/share：指定要挂载的 NFS 服务器及共享路径。

示例

• 主配置文件 (/etc/auto.master)

/mnt/nfs /etc/auto.nfs --timeout=60

• 子配置文件 (/etc/auto.nfs)

data1 -fstype=nfs,rw nfs_server:/export/data1 data2 -fstype=nfs,ro nfs_server:/export/data2

在这个示例中，当访问 /mnt/nfs/data1 时，autofs 会自动挂载 nfs_server:/export/data1，并且允许读写；

访问 /mnt/nfs/data2 时，则会自动挂载 nfs_server:/export/data2，但为只读模式。

总结：

• 主配置文件：定义了挂载点和关联的子配置文件，以及一些全局选项。
• 子配置文件：定义具体的挂载规则，包括挂载的关键字、选项和目标资源。

7.1安装autofs

客户端安装即可

yum -y install autofs

注意，刚才做NFS实验时，服务端和客户端都下载rpcbind和nfs-utils，如果没下再次下载即可

yum -y install nfs-utils rpcbind

本次autofs实验是基于上面NFS的，所以我们的autofs结合NFS一同实现自动挂载，服务端基本不变，我们主要修改客户端配置。先配置服务端，这里就不多讲了，和前面类似。

记得做好防火墙和selinux的相关配置，并且确保相关服务都开启了。

7.2 服务端配置

mkdir -p /usr/elysia
chmod 777 /usr/elysia
echo "/usr/elysia 192.168.240.*(rw,sync,no_root_squash)" >> /etc/exports
exportfs -rv

[root@node1 elysia]# exportfs -rv
exporting 192.168.240.*:/mnt/shared
exporting 192.168.240.*:/usr/elysia

7.3 客户端配置

(1). 使用showmount命令查看服务端的可共享目录。

showmount -e 192.168.240.151

[root@node2 ~]# showmount -e 192.168.240.151
Export list for 192.168.240.151:
/mnt/shared 192.168.240.*
/usr/seele  192.168.240.*
/usr/elysia 192.168.240.* #目标目录

包含了我们服务端创建的/usr/elysia目录。

(2). 修改主配置文件

vim /etc/auto.master
加入以下行
/data   /etc/auto.misc #/data是我们想要挂载的目录的父目录

(3).修改子配置文件

vim /etc/auto.misc
加入以下行
elysia  -rw 192.168.240.151:/usr/elysia

注意，子配置文件的命名不一定要以”.misc”为后缀。成功挂载并且cd后会自动生成/data/elysia目录

(4).重启autofs服务

systemctl restart autofs

(5).测试

客户端切换到/data目录，查看是否存在/data/elysia

[root@node2 ~]# df -h | grep elysia
[root@node2 ~]##不存在

cd到/data/elysia。

[root@node2 ~]# df -h | grep elysia
[root@node2 ~]# cd /data/elysia
[root@node2 elysia]# df -h | grep elysia
192.168.240.151:/usr/elysia   18G  5.1G   13G  29% /data/elysia
#出现挂载目录，auto配置完成

7.4补充

/etc/auto.master配置可选参数

参数	实现功能
fg/bg	fg表示挂载行为在前台执行，bg表示挂载行为在后台执行。前台执行，则mount会持续尝试挂载，直到成功或超时为止。后台执行，mount会在后台持续多次进行mount，不会影响到前台的程序运行。
soft/hard	hard表示当两者之间的任何一台主机脱机，则RPC会持续地呼叫，直到对方恢复连接为止。如果是soft的话，那RPC会在超时后重复呼叫，非持续呼叫
intr	当使用hard方式挂载时，若加上intr这个参数，则当RPC持续呼叫时，该次的呼叫是可以被中断的
rsize/wsize	读出（rsize）与写入（wsize）的区块大小，设置值可以影响客户端与服务器端传输数据的缓冲记忆容量

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持优网导航。