踩坑無數！NFS服務從入門到放棄再到真香的血淚史

前言

說起NFS，我估計很多搞運維的兄弟都有一肚子話要說。這玩意兒吧，看起來簡單，用起來坑多，但是真正搞明白了又覺得挺香的。

前幾天有個朋友問我，說他們公司要搭建一個文件共享系統，問我推薦什么方案。我第一反應就是NFS，畢竟這貨在Linux環境下用了這么多年，雖然毛病不少，但勝在穩定可靠。結果這哥們兒一臉懵逼地看著我：“NFS是啥？”

好吧，看來有必要寫篇文章好好聊聊NFS了。我從2020年開始接觸這東西，到現在也算是愛恨交加了。今天就把我這些年踩過的坑和積累的經驗分享給大家。

NFS到底是個什么鬼

NFS全稱Network File System，網絡文件系統。簡單來說，就是讓你可以像訪問本地文件一樣訪問遠程服務器上的文件。聽起來很牛逼對吧？實際上原理也不復雜。

NFS的工作原理其實就是客戶端和服務端的通信。服務端把某個目錄"導出"（export），客戶端就可以把這個遠程目錄"掛載"（mount）到本地的某個掛載點上。掛載完成后，你在客戶端操作這個目錄，實際上就是在操作服務端的文件。

不過這里有個坑，NFS默認使用的是UDP協議，在網絡不穩定的環境下容易出問題。現在一般都推薦用TCP，雖然性能稍微差一點，但穩定性好很多。

搭建NFS服務的那些事兒

服務端配置

在CentOS系統上安裝NFS還是比較簡單的：

yum install -y nfs-utils rpcbind

安裝完成后需要啟動相關服務：

systemctl start rpcbind
systemctl start nfs-server
systemctl enable rpcbind
systemctl enable nfs-server

這里要注意一個細節，rpcbind必須先啟動，因為NFS依賴RPC服務。我之前就因為這個順序問題折騰了半天。

接下來就是配置導出目錄了，編輯/etc/exports文件：

/data/share 192.168.1.0/24(rw,sync,no_root_squash,no_subtree_check)
/home/backup 192.168.1.100(ro,sync,root_squash)

這個配置文件的語法看起來有點奇怪，但其實很好理解。第一行表示把/data/share目錄共享給192.168.1.0/24網段的所有主機，權限是讀寫，同步寫入，不壓縮root權限。

說到權限配置，這里面的坑可不少。no_root_squash這個選項要慎用，它允許客戶端的root用戶在NFS服務器上也有root權限。如果你的網絡環境不夠安全，這就是個巨大的安全隱患。

配置完成后，重新加載配置：

exportfs -ra

可以用exportfs -v查看當前的導出狀態。

客戶端掛載

客戶端的配置相對簡單一些，同樣需要安裝nfs-utils：

yum install -y nfs-utils

然后就可以掛載了：

mount -t nfs 192.168.1.10:/data/share /mnt/nfs

不過我建議在掛載時指定一些參數：

mount -t nfs -o tcp,rsize=32768,wsize=32768,hard,intr 192.168.1.10:/data/share /mnt/nfs

這些參數的含義：

  • tcp：使用TCP協議
  • rsize/wsize：讀寫緩沖區大小
  • hard：硬掛載，網絡中斷時會一直重試
  • intr：允許中斷

如果要開機自動掛載，可以在/etc/fstab中添加：

#添加完成一定要記得mount -a，檢查下配置是否正確！！！！
192.168.1.10:/data/share /mnt/nfs nfs tcp,rsize=32768,wsize=32768,hard,intr 0 0

性能調優這個老大難問題

NFS的性能一直是個讓人頭疼的問題。我記得有一次，業務部門抱怨說文件傳輸太慢了，讓我優化一下。當時我就想，這能有多慢？結果一測試，好家伙，傳輸速度只有幾MB/s，這在千兆網絡環境下簡直不能忍。

網絡層面的優化

網絡配置對NFS性能影響很大。我發現很多人在配置時都忽略了網絡參數的調整。

在服務端，可以增加NFS守護進程的數量：

# 編輯 /etc/sysconfig/nfs
RPCNFSDCOUNT=16

默認情況下，NFS只啟動8個守護進程，在高并發場景下明顯不夠用。我一般會根據CPU核心數來設置，比如16核的服務器就設置16個進程。

另外，網絡緩沖區的大小也很關鍵：

# 在 /etc/sysctl.conf 中添加
net.core.rmem_default = 262144
net.core.rmem_max = 16777216
net.core.wmem_default = 262144
net.core.wmem_max = 16777216

存儲層面的考慮

NFS的性能很大程度上取決于底層存儲。如果你的服務器用的是機械硬盤，那性能肯定好不到哪里去。我之前在一個項目中，把NFS服務器的存儲從SATA硬盤換成SSD，性能提升了好幾倍。

文件系統的選擇也很重要。ext4雖然穩定，但在大文件和高并發場景下性能一般。如果條件允許，我更推薦使用XFS文件系統，特別是在處理大文件時。

掛載參數的調整

客戶端的掛載參數對性能影響也不小。我一般會這樣配置：

mount -t nfs -o tcp,rsize=65536,wsize=65536,hard,intr,timeo=14,intr 192.168.1.10:/data/share /mnt/nfs

rsize和wsize設置得大一些可以減少網絡往返次數，但也不能設置得太大，否則可能會出現網絡包分片的問題。

安全配置不能馬虎

NFS的安全性一直是個爭議話題。說實話，NFS在設計之初就沒有太多考慮安全問題，所以在使用時需要格外小心。

網絡層面的安全

最基本的安全措施就是限制訪問網段。在/etc/exports中，一定要明確指定允許訪問的IP地址或網段，千萬不要使用通配符。

我見過有人這樣配置：

/data/share *(rw,sync,no_root_squash)

這簡直就是在裸奔！任何能訪問到你服務器的主機都可以掛載你的NFS共享，而且還有root權限。

正確的做法應該是：

/data/share 192.168.1.100(rw,sync,root_squash)
/data/share 192.168.1.101(rw,sync,root_squash)

防火墻配置

NFS使用的端口比較多，除了固定的111端口（rpcbind）和2049端口（nfs）外，還有一些隨機端口。為了方便防火墻配置，可以固定這些端口。

在/etc/sysconfig/nfs中添加：

RQUOTAD_PORT=875
LOCKD_TCPPORT=32803
LOCKD_UDPPORT=32769
MOUNTD_PORT=892
STATD_PORT=662

然后在防火墻中開放這些端口：

firewall-cmd --permanent --add-port=111/tcp
firewall-cmd --permanent --add-port=2049/tcp
firewall-cmd --permanent --add-port=875/tcp
firewall-cmd --permanent --add-port=32803/tcp
firewall-cmd --permanent --add-port=32769/udp
firewall-cmd --permanent --add-port=892/tcp
firewall-cmd --permanent --add-port=662/tcp
firewall-cmd --reload

用戶權限管理

NFS的用戶權限管理是個比較復雜的話題。默認情況下，NFS會根據UID和GID來判斷用戶權限，這就要求客戶端和服務端的用戶ID必須一致。

在實際使用中，我一般會創建專門的NFS用戶：

# 在服務端和客戶端都創建相同的用戶
useradd -u 1001 nfsuser

然后把共享目錄的所有者設置為這個用戶：

chown -R nfsuser:nfsuser /data/share

故障排查的血淚經驗

搞NFS這么多年，遇到的奇葩問題不計其數。有些問題看起來很簡單，但排查起來卻讓人抓狂。

掛載失敗的常見原因

最常見的問題就是掛載失敗。每次遇到這種問題，我都會按照這個順序排查：

  1. 檢查網絡連通性
ping 192.168.1.10
telnet 192.168.1.10 2049
  1. 檢查服務狀態
systemctl status rpcbind
systemctl status nfs-server
  1. 檢查導出狀態
exportfs -v
showmount -e 192.168.1.10

有一次我遇到一個很奇怪的問題，showmount可以看到導出的目錄，但就是掛載不上。折騰了半天才發現是SELinux的問題。

setsebool -P nfs_export_all_rw 1
setsebool -P nfs_export_all_ro 1

性能問題的排查

性能問題相對比較難排查，因為影響因素太多了。我一般會從這幾個方面入手：

網絡層面，用iperf測試網絡帶寬：

# 服務端
iperf -s# 客戶端
iperf -c 192.168.1.10

存儲層面，用dd測試磁盤性能：

dd if=/dev/zero of=/data/share/testfile bs=1M count=1024

NFS層面，用nfsstat查看統計信息：

nfsstat -c  # 客戶端統
nfsstat -s  # 服務端統計

有一次我就是通過nfsstat發現了問題，客戶端的retrans（重傳）次數特別高，說明網絡有問題。后來發現是交換機的某個端口有故障。

文件鎖的詭異問題

NFS的文件鎖機制真的是讓人又愛又恨。理論上很美好，實際使用中問題一大堆。

我印象最深的一次是，有個應用程序在NFS上創建了文件鎖，結果服務器突然斷電了。重啟后，這個鎖就一直釋放不掉，導致應用程序無法正常工作。

當時試了各種方法，最后只能這樣解決：

# 停止相關服務
systemctl stop nfs-server
systemctl stop rpc-statd# 清理鎖文件
rm -rf /var/lib/nfs/sm/*
rm -rf /var/lib/nfs/sm.bak/*# 重啟服務
systemctl start rpc-statd
systemctl start nfs-server

不過這種方法比較暴力，會影響所有客戶端。在生產環境中要慎用！！！！！！！！！！！

實際應用場景的經驗分享

這么多年下來，我在不同的場景中都用過NFS，每種場景都有自己的特點和坑點。

Web服務器集群的文件共享

最常見的應用就是Web服務器集群了。多臺Web服務器需要共享靜態文件，比如圖片、CSS、JS等。

在這種場景下，我一般會這樣配置：

# 服務端導出配置
/var/www/html/static 192.168.1.0/24(ro,sync,root_squash,no_subtree_check)

注意這里用的是只讀權限，因為靜態文件一般不需要在Web服務器上修改。如果需要上傳文件，我會單獨配置一個可寫的目錄。

客戶端掛載時，我會使用這樣的參數：

mount -t nfs -o tcp,ro,rsize=32768,wsize=32768,hard,intr,noatime 192.168.1.10:/var/www/html/static /var/www/html/static

noatime參數很重要，它可以避免每次讀取文件時更新訪問時間，能顯著提升性能。

數據庫備份的存儲

另一個常見場景就是數據庫備份。我們有多臺數據庫服務器，需要把備份文件統一存儲到一個地方。

這種場景下，安全性比性能更重要：

# 服務端配置
/data/backup 192.168.1.100(rw,sync,root_squash,no_subtree_check)
/data/backup 192.168.1.101(rw,sync,root_squash,no_subtree_check)

客戶端掛載時，我會設置比較保守的參數：

mount -t nfs -o tcp,rw,rsize=8192,wsize=8192,hard,intr,timeo=30 192.168.1.10:/data/backup /backup

緩沖區設置得小一些，超時時間長一些，確保數據的完整性。

開發環境的代碼共享

在開發環境中，經常需要多個開發者共享代碼。這時候NFS就很方便了，大家都可以直接在自己的機器上編輯代碼。

不過這種場景下要注意權限問題。我一般會創建一個開發組：

groupadd -g 2000 developers

然后把所有開發者都加到這個組里，共享目錄的權限設置為組可寫：

chgrp -R developers /data/code
chmod -R g+w /data/code

NFS的替代方案思考

雖然我用NFS用了這么多年，但不得不承認，它確實有不少局限性。在某些場景下，其他方案可能更合適。

SSHFS的優勢

SSHFS基于SSH協議，安全性比NFS好很多。配置也特別簡單：

sshfs user@192.168.1.10:/data/share /mnt/sshfs

我在一些對安全性要求比較高的項目中會選擇SSHFS。雖然性能比NFS差一些，但勝在安全可靠。

分布式文件系統的崛起

現在越來越多的公司開始使用分布式文件系統，比如GlusterFS、CephFS等。這些系統在可用性和擴展性方面比NFS強很多。

我之前參與過一個項目，就是把原來的NFS系統遷移到GlusterFS。雖然遷移過程比較復雜，但遷移完成后，系統的可用性確實提升了不少。

對象存儲的興起

在云計算時代，對象存儲也是個不錯的選擇。比如AWS的S3、阿里云的OSS等。雖然訪問方式和傳統文件系統不太一樣，但在某些場景下更適合。

一些實用的小技巧

這些年積累了不少NFS使用的小技巧，分享給大家：

自動掛載的配置

手動掛載NFS比較麻煩，可以配置自動掛載。安裝autofs：

yum install -y autofs

編輯/etc/auto.master：

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

創建/etc/auto.nfs：

share -tcp,rw 192.168.1.10:/data/share

這樣，當你訪問/mnt/auto/share時，系統會自動掛載NFS。

監控腳本的編寫

NFS服務的穩定性監控很重要，我寫了個簡單的監控腳本：

#!/bin/bash
NFS_SERVER="192.168.1.10"
NFS_PATH="/data/share"
MOUNT_POINT="/mnt/nfs"if ! mountpoint -q $MOUNT_POINT; thenecho "NFS not mounted, trying to mount..."mount -t nfs $NFS_SERVER:$NFS_PATH $MOUNT_POINT
fiif ! timeout 5 ls $MOUNT_POINT > /dev/null 2>&1; thenecho "NFS access failed, remounting..."umount -f $MOUNT_POINTmount -t nfs $NFS_SERVER:$NFS_PATH $MOUNT_POINT
fi

把這個腳本加到crontab里，每分鐘執行一次，可以自動處理一些常見的NFS問題。

性能測試的方法

想要知道NFS的性能如何，可以用這個簡單的測試：

# 寫入測試
time dd if=/dev/zero of=/mnt/nfs/testfile bs=1M count=1024# 讀取測試
echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches  # 清理緩存
time dd if=/mnt/nfs/testfile of=/dev/null bs=1M

這個測試雖然簡單，但能大致反映NFS的性能水平。

踩過的坑和經驗教訓

說了這么多技術細節，最后想分享一些我踩過的坑，希望大家能避免。

不要忽視網絡質量

有一次，業務部門反映NFS訪問特別慢，我檢查了服務器配置、存儲性能，都沒問題。最后發現是網絡設備有問題，丟包率達到了5%。在這種網絡環境下，NFS的性能肯定好不了。

所以在部署NFS之前，一定要先測試網絡質量。

備份配置文件的重要性

還有一次，我在調整NFS配置時，不小心把/etc/exports文件搞壞了。結果所有客戶端都掛載不上了，業務直接中斷。

幸好我有備份配置文件的習慣，很快就恢復了。從那以后，我每次修改配置前都會先備份：

cp /etc/exports /etc/exports.bak.$(date +%Y%m%d)

權限問題要提前規劃

NFS的權限管理比較復雜，如果不提前規劃好，后期會很麻煩。我建議在部署之前就把用戶權限體系設計好，包括用戶ID的分配、組的設置等。

監控和告警不能少

NFS服務雖然相對穩定，但也會出現各種問題。一定要做好監控和告警，及時發現問題。

我一般會監控這些指標：

  • NFS服務的運行狀態
  • 掛載點的可用性
  • 網絡連通性
  • 磁盤空間使用率

總結

寫了這么多，感覺還有很多東西沒有涉及到。NFS這個東西，說簡單也簡單，說復雜也復雜。關鍵是要在實踐中不斷積累經驗。

我的建議是：

  1. 在內網環境下使用，不要暴露到公網
  2. 做好安全配置，不要圖省事給過大權限
  3. 根據實際場景調整性能參數
  4. 做好監控和備份，及時發現和解決問題
  5. 在高可用要求的場景下考慮其他方案

NFS雖然有這樣那樣的問題，但在合適的場景下，它依然是個不錯的選擇。特別是在中小型企業的內網環境中，NFS的簡單易用還是很有優勢的。

當然，技術在不斷發展，新的文件共享方案也在不斷涌現。我們要保持學習的心態，根據實際需求選擇最合適的方案。

希望這篇文章能幫到正在使用或者準備使用NFS的朋友們。如果你們在使用過程中遇到什么問題，或者有更好的經驗分享，歡迎在評論區交流討論！

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