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用現有係統創建NAS服務器之啟動NFS

        單獨的網絡附加存儲服務器向多種多樣的客戶機提供文件級的存儲,實現共享的存儲。本文介紹網絡附加存儲設備(網絡附加存儲服務器)的基本原理和如何利用現有係統創建一台網絡附加存儲服務器。

    戴爾高性能計算企業技術專家Jeff Layton說,你經常需要共享的存儲、通用的文件係統或者這種能力讓客戶(甚至是多種多樣的客戶)之間輕鬆地共享數據。理想的情況是你有符合標準的設備,這樣,你就可以同Linux、BSD、OSX或者Windows係統共享數據。幸運的是有用於共享存儲的標準:網絡文件係統(NFS)。事實上,它隻是一個標準的文件係統,是創建目前廣泛應用的網絡附加存儲(NAS)設備的一個推動因素。
    本文簡要介紹NFS和NAS設備並且提供在你目前可能擁有的任何服務器上運行NFS的簡單步驟。由於NFS是這個事情的推動因素,福利小说首先評估一下NFS。
 
NFS
    NFS是第一個廣泛應用的允許分布式係統有效地共享數據的文件係統。事實上,它是唯一的能夠承受重複的標準的網絡文件係統。實際上,NFS是隨著每一個*nix 發布版提供的,你還可以得到諸如Windows等其它操作係統的客戶端軟件。
    NFS基本上允許你使用配置一些附加存儲的服務器,並且“導出”這些附加存儲或者與一群客戶共享這些存儲。這些客戶隨後能夠都可以訪問同一個文件係統和共享數據。這台服務器上的存儲實際上是與客戶共享文件,而不是像在SAN(存儲局域網)中那樣僅提供原始數據存儲器。這意味著那台服務器上的存儲必須使用ext3、ext4、xfs、jfs、reiserfs等文件係統中的一個文件係統進行格式化。
    NFS是一個很容易執行的協議。所有的信息、數據和元數據都經過一個文件服務器。這通常是指下麵圖1顯示的一種“帶內”數據流模式。
    注意,文件服務器接觸和管理所有的數據和元數據。這種模式使存儲係統更容易配置和監視,因為你僅擔心一個係統。此外,它有一個窄的定義良好的故障模式。這種架構的確定包括一個明顯的性能瓶頸,負載均衡問題,而且安全是這個服務器節點的一個功能,而不是這個協議。
    NFS中的一般的數據流是非常簡單的。當一個客戶機向它已經“安裝”的一個NFS文件係統提出一個文件請求的時候,這個安裝的守護程序把這個請求轉發到NFS服務器,然後這個NFS服務器訪問在本地文件係統中的文件。這個數據從NFS服務器傳送到那個請求節點,一般使用TCP協議。請注意,那個NFS是基於文件的。那就是說,當提出一個數據請求的時候,它是提出的一個文件的請求,不是數據塊或者一個字節範圍的請求。這是福利小说說NFS是一個基於文件的協議的原因。
    要了解更詳細的NFS的工作原理,下麵的圖顯示了NFS的堆棧布局。
2011102601
    在上邊這部分(粉色的)是客戶機,它有一個應用程序提出一個傳送到係統調用接口的I/O請求。如果這個文件係統是基於NFS的,那麽,這個請求通過這個網絡傳送到服務器(中間的藍色部分標記為“服務器”)。這個請求發送到這個文件係統的用戶組件,然後這個文件係統與這個文件係統的存儲組件溝通。請注意,在右側標記為“NVRAM”的方框是一個可選的組件,一些廠商用來通過一個緩存加快運行。
    最後,這台服務器與這個存儲設備上管理的塊的扇區/LBA(邏輯塊地址)聯絡,然後這個存儲設備從緩存或者硬盤的盤片中提取數據。接下來,這個數據傳回到客戶機應用程序的棧。對於這個客戶機應用程序來說,這個文件係統的行為和外觀就像本地文件係統一樣。
    要讓人們更好地理解NFS還有更多的工作要做,但是,本文的重點是討論利用現有的設備和製作一個NAS設備。下一節討論如何在一台服務器上“啟用”NFS,有效地創建一個NAS設備。網絡上有許多介紹關於配置和開始應用NFS的方法。因此,本文僅是一個簡單的總結,而不是一個全麵的操作方法(也就是說省略了一些細節)。
 
啟動NFS
    為了更好地解釋在一台現有的服務器上設置NFS的步驟,我將使用一台我在以前的文章中使用過的服務器。本文中使用的這個服務器測試係統的要點是:
  • CentOS 5.4操作係統
  • 技嘉MAA78GM-US2H主板
  • 一個AMD Phenom II X4 920處理器
  • 8GB內存(DDR2-800)
  • Linux 2.6.30內核(隻有reiser4補丁)
  • 操作係統和啟動盤在一個IBM DTLA-307020硬盤上(在Ultra ATA/100接口上的20GB硬盤)
  • /home在一個希捷ST1360827AS硬盤上   
  • 有兩個硬盤用於測試。它們是希捷ST3500641AS-RK硬盤,每個硬盤有16MB緩存。它們分別是/dev/sdb和/dev/sdc。
    對於這個文件係統,僅使用了第一個希捷硬盤/dev/sdb。這個硬盤在這個案例中是ext4。第二個硬盤/dev/sdc用於這個文件係統的日誌部分。這個硬盤分區為正確的尺寸並且隻有那個分區用作日誌(/dev/sdc1)。
    利用現有的服務器創建一個NAS設備的第一步就是設置和啟動NFS。我假設你已經在你的係統中安裝了NFS,包括NFS服務器組件。檢查NFS是否已經安裝在這台服務器上的一種方法是檢查是否存在“/etc/exports”文件(這個文件也許沒有任何內容,但是,這個文件應該存在)。此外,在CentOS或者RHEL平台上,你還可以通過查看“/usr/sbin/rpc.nfsd”這個文件檢查這個NFS服務器是否安裝了。
  [laytonjb@test64 ]$ ls -s /usr/sbin/rpc.nfsd
  20 /usr/sbin/rpc.nfsd
  對於基於rpm(每分鍾轉速)的係統,你還可以試試下麵的方法:
  [laytonjb@home8 ]$ rpm -qa | grep -i nfs 
  system-config-nfs-1.2.8-1 
  nfs-utils-1.0.6-46
  (這是一個老式的CentOS 4.1係統,因此許多數字與比較新的東西是不匹配的)。在這點上,讓福利小说假設NFS的服務器組件已經安裝了。
    一般來說,我下一步是啟動這台服務器上的NFS。檢查NFS是否運行的一個簡便的方法是使用這個命令“rpcinfo -p”,這個命令報告這個係統上的RPC(遠程程序調用)信息。如果NFS服務器還沒有啟動,你將看到類似於如下的信息:
  [root@test64 ]# /usr/sbin/rpcinfo -p
  program vers proto   port
  100000    2   tcp    111  portmapper
  100000    2   udp    111  portmapper
  100024    1   udp    774  status
  100024    1   tcp    777  status
    在這個輸出中最重要的事情是這個“portmapper”(端口映射程序)正在運行,它是NFS的一個重要部分。如果你在這個列表中沒有看到“portmapper”,請閱讀如何讓它運行的說明書。
    要啟動NFS服務器,或者NFS的服務器部分,在某種程度上取決於你的操作係統發布版。在這個測試的CentOS係統上,這是通過執行下列指令完成的。
  [root@test64 ]# /etc/init.d/nfs start
  然後,福利小说再一次運行“rpcinfo -p”,看看NFS是否啟動。  
  [root@test64 ]# /usr/sbin/rpcinfo -p
  program vers proto   port
  100000    2   tcp    111  portmapper
  100000    2   udp    111  portmapper
  100024    1   udp    774  status
  100024    1   tcp    777  status
  100011    1   udp    645  rquotad
  100011    2   udp    645  rquotad
  100011    1   tcp    648  rquotad
  100011    2   tcp    648  rquotad
  100003    2   udp   2049  nfs
  100003    3   udp   2049  nfs
  100003    4   udp   2049  nfs
  100021    1   udp  42049  nlockmgr
  100021    3   udp  42049  nlockmgr
  100021    4   udp  42049  nlockmgr
  100021    1   tcp  54256  nlockmgr
  100021    3   tcp  54256  nlockmgr
  100021    4   tcp  54256  nlockmgr
  100003    2   tcp   2049  nfs
  100003    3   tcp   2049  nfs
  100003    4   tcp   2049  nfs
  100005    1   udp    669  mountd
  100005    1   tcp    672  mountd
  100005    2   udp    669  mountd
  100005    2   tcp    672  mountd
  100005    3   udp    669  mountd
  100005    3   tcp    672  mountd 
    注意,你看到NFS列表,看到NFS v2、NFS v3和NFS v4啟動了(看第二欄)。還要注意,用於NFS的UDP和TCP協議也列出了。
    NFS運行需要一些守護程序。“/etc/init.d/nfs”腳本為福利小说啟動一切程序。但是,一般來說,福利小说需要的守護程序是: 
  rpc.nfsd (服務器)
  rpc.lockd (對於服務器和客戶機都是常見的)
  rpc.statd (對於服務器和客戶機都是常見的)
  rpc.mountd (對於服務器和客戶機都是常見的)
  rpc.rquotad (服務器)

 


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