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Linux 安裝與使用 NFS 伺服器、用戶端教學與範例

介紹如何在 Ubuntu Linux 中安裝 NFS 伺服器,並設定 NFS 用戶端,讓多台 Linux 主機共享檔案。

NFS(Network File Share)是 Linux 系統上常用的檔案分享協定,可以讓 Linux 系統上的目錄與檔案分享給網路上其他台 Linux 主機,以下是在 Ubuntu Linux 中安裝與設定 NFS 伺服器與用戶端的步驟教學。

安裝 NFS 伺服器

在 Ubuntu Linux 中若要安裝 NFS 伺服器,可以透過 apt 安裝 nfs-kernel-server 套件:

# 安裝 NFS 伺服器
sudo apt install nfs-kernel-server

安裝好 NFS 伺服器套件之後,該服務會自動啟動,我們可以透過以下指令查看、啟動或停止 NFS 伺服器服務:

# 查看 NFS 伺服器服務狀態
systemctl status nfs-server

# 啟動 NFS 伺服器服務狀態
systemctl start nfs-server

# 停止 NFS 伺服器服務狀態
systemctl stop nfs-server

# 重新啟動 NFS 伺服器服務狀態
systemctl restart nfs-server

我們可以透過 /proc/fs/nfsd/versions 這個檔案來查看 NFS 伺服器支援的 NFS 版本:

# 查看 NFS 伺服器支援的 NFS 版本
sudo cat /proc/fs/nfsd/versions
-2 +3 +4 +4.1 +4.2

以這個例子來說,NFS 伺服器支援的 NFS 版本有 344.14.2

NFS 伺服器的設定檔位於 /etc/default/nfs-kernel-server/etc/default/nfs-common,但大部分的狀況下使用預設的設定即可,不需要更改。

建立共享目錄

安裝好基本的 NFS 伺服器之後,接著要建立一個要進行分享的共享目錄,隨後 NFS 用戶端就可以透過 NFS 存取放在共享目錄之下的資料。

NFSv4 跟以往舊版的 NFS 不同,其使用 global root directory 的設計,這個目錄之下在 NFSv4 之中是一個虛擬的檔案系統,所有分享出去的目錄都放在這個根目錄之下,我們可以透過 mount 搭配 --bind 參數,將系統上要分享的目錄都掛載到這個虛擬檔案系統中。

這裡我們打算建立一個 /export 目錄,並將其設定為 global root directory,在這個目錄中建立各個共享目錄:

# 建立 export 根目錄
sudo mkdir /export

# 建立各個共享目錄
sudo mkdir /export/home
sudo mkdir /export/data

# 掛載目錄至 NFSv4 虛擬檔案系統
sudo mount --bind /home /export/home
sudo mount --bind /opt/data /export/data

測試掛載成功之後,可以將設定寫進 /etc/fstab 設定檔中,讓重新開機之後可以自動掛載:

# /etc/fstab 設定自動掛載目錄至 NFSv4 虛擬檔案系統
/home      /export/home  none  bind  0  0
/opt/data  /export/data  none  bind  0  0

設定 NFS 存取主機與權限

編輯 /etc/exports 設定檔,設定可存取 NFS 服務的網路主機與對應的權限:

# 設定 /export 為根錄目
/export 192.168.1.0/24(rw,fsid=0,no_subtree_check,sync)

# 設定可存取 NFS 的主機與權限
/export/home 192.168.1.0/24(rw,root_squash,no_subtree_check,sync)
/export/data 192.168.1.0/24(ro,no_root_squash,no_subtree_check,async) 192.168.1.3(rw,sync,no_subtree_check)

這裡我們將 /export 設定為根錄目(fsid=0 就是設定為根目錄的意思),僅允許 192.168.1.0/24 網段的主機可以存取此目錄。

/export/home 允許 192.168.1.0/24 網段的主機可以存取,另外設定 root_squash 是將 root 的 UID/GID(也就是 0)轉換為匿名的 UID/GID(例如 nobody),避免用戶端的 root 權限直接影像到 NFS 伺服器的檔案。

/export/data 則是允許 192.168.1.0/24 網段的主機可以讀取,而 192.168.1.3 這台主機則是可以讀取與寫入。

關於 /etc/exports 設定檔的語法,可以參考 exports 的線上手冊。

# 查詢 exports 線上手冊
man exports

設定好 /etc/exports 之後,讓 NFS 伺服器重新載入設定:

# 重新載入 /etc/exports 設定
sudo exportfs -ar

接著顯示目前 NFS 伺服器的 export 設定:

# 顯示 NFS 伺服器 export 設定
sudo exportfs -v
/export/data    192.168.1.3(rw,wdelay,root_squash,no_subtree_check,sec=sys,rw,secure,root_squash,no_all_squash)
/export         192.168.1.0/24(rw,wdelay,root_squash,no_subtree_check,fsid=0,sec=sys,rw,secure,root_squash,no_all_squash)
/export/home    192.168.1.0/24(rw,wdelay,root_squash,no_subtree_check,sec=sys,rw,secure,root_squash,no_all_squash)
/export/data    192.168.1.0/24(ro,async,wdelay,no_root_squash,no_subtree_check,sec=sys,ro,secure,no_root_squash,no_all_squash)

exportfs 的輸出中列出許多的選項設定值,比我們在設定檔中所指定的設定還要多,多出來的部分就是系統預設的設定值。

另外 showmount 指令也可以查詢指定 NFS 伺服器所分享出來的目錄,假設 NFS 伺服器的 IP 位址為 192.168.1.5,則可利用以下指令查詢該台 NFS 伺服器所分享出來的目錄:

# 查詢 192.168.1.5 所 export 出來的 NFS 目錄
showmount -e 192.168.1.5
Export list for 192.168.1.5:
/export/home 192.168.1.0/24
/export      192.168.1.0/24
/export/data 192.168.1.0/24

NFS 伺服器防火牆

如果在 Ubuntu Linux 中有啟用 ufw 防火牆,則需要加入允許 NFS 連線的設定:

# 允許來自於 192.168.1.0/24 的 NFS 連線
sudo ufw allow from 192.168.1.0/24 to any port nfs

設定好之後,查看目前防火牆狀態:

# 查看 Ubuntu Linux 防火牆狀態
sudo ufw status

設定 NFS 用戶端

在要存取 NFS 服務的主機上,安裝 NFS 用戶端的套件:

# 安裝 NFS 用戶端套件(Ubuntu/Debian)
sudo apt install nfs-common

# 安裝 NFS 用戶端套件(RedHat/CentOS/Fedora)
sudo yum install nfs-utils

建立掛載用的目錄:

# 建立掛載用目錄
sudo mkdir /mnt/home
sudo mkdir /mnt/data

假設 NFS 伺服器 IP 位址為 192.168.1.5,執行以下指令將 NFS 伺服器上的 /home/data 兩個虛擬目錄,掛載至 /mnt/home/mnt/data 目錄上:

# 掛載 NFS 磁碟
sudo mount -t nfs 192.168.1.5:/home /mnt/home
sudo mount -t nfs 192.168.1.5:/data /mnt/data

mount 指令查看目前檔案系統的掛載狀態:

# 查看目前檔案系統掛載狀態
mount
[略]
192.168.1.5:/home on /mnt/home type nfs4 (rw,relatime,vers=4.2,rsize=1048576,wsize=1048576,namlen=255,hard,proto=tcp,timeo=600,retrans=2,sec=sys,clientaddr=192.168.1.2,local_lock=none,addr=192.168.1.5)
192.168.1.5:/data on /mnt/data type nfs4 (rw,relatime,vers=4.2,rsize=1048576,wsize=1048576,namlen=255,hard,proto=tcp,timeo=600,retrans=2,sec=sys,clientaddr=192.168.1.2,local_lock=none,addr=192.168.1.5)

或是以 df 指令查看掛載狀態也可以:

# 查看目前檔案系統掛載狀態
df -h
Filesystem         Size  Used Avail Use% Mounted on
[略]
192.168.1.5:/home   94G  6.1G   84G   7% /mnt/home
192.168.1.5:/data   94G  6.1G   84G   7% /mnt/data

若要讓系統開機自動掛載,可以將 NFS 掛載設定寫入 /etc/fstab 檔案中:

# NFS 掛載設定
192.168.1.5:/home /mnt/home   nfs   defaults,_netdev    0 0
192.168.1.5:/data /mnt/data   nfs   defaults,_netdev    0 0

其中 _netdev 參數是指名此檔案系統的掛載需要網路,防止系統在網路尚未啟動的狀態下嘗試掛載。

避免掛載失敗無法開機

開機自動掛載 NFS 磁碟雖然方便,但若 NFS 磁碟掛載失敗時,有可能會造成無法開機的狀況,若想要避免這樣的狀況,可以加上 nofail 參數,讓掛載失敗時也不會出現錯誤:

# NFS 掛載設定(忽略掛載失敗的錯誤)
192.168.1.5:/home /mnt/home   nfs   defaults,nofail,_netdev    0 0
192.168.1.5:/data /mnt/data   nfs   defaults,nofail,_netdev    0 0

另外一種方式是改用 noauto 參數,讓系統不要再開機時自動掛載,由管理者手動執行 mount 掛載:

# NFS 掛載設定(手動掛載)
192.168.1.5:/home /mnt/home   nfs   defaults,noauto,_netdev    0 0
192.168.1.5:/data /mnt/data   nfs   defaults,noauto,_netdev    0 0

在這樣的設定之下,我們可以使用以下指令進行手動掛載:

# 手動掛載 NFS 磁碟
sudo mount /mnt/home
sudo mount /mnt/data

或是直接掛載所有 /etc/fstab 中的磁碟:

# 手動掛載所有磁碟
sudo mount -a

跟原本的指令比較起來,可以少打一些字。

以 NFSv3 掛載

在掛載 NFS 檔案系統時,預設會以較新的 NFS 版本來掛載,如果要使用舊版的 NFS 來掛載,可以在掛載時指定 NFS 版本,例如指定以 NFSv3 進行掛載:

# 以 NFSv3 掛載 NFS 磁碟
sudo mount -t nfs -o nfsvers=3 192.168.1.5:/home /mnt/home
sudo mount -t nfs -o nfsvers=3 192.168.1.5:/data /mnt/data

而對應的 /etc/fstab 則為:

# 以 NFSv3 掛載 NFS 磁碟
192.168.1.5:/home /mnt/home   nfs   defaults,nfsvers=3,_netdev    0 0
192.168.1.5:/data /mnt/data   nfs   defaults,nfsvers=3,_netdev    0 0

參考資料

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