踩坑无数！NFS服务从入门到放弃再到真香的血泪史

前言

说起NFS，我估计很多搞运维的兄弟都有一肚子话要说。这玩意儿吧，看起来简单，用起来坑多，但是真正搞明白了又觉得挺香的。

前几天有个朋友问我，说他们公司要搭建一个文件共享系统，问我推荐什么方案。我第一反应就是NFS，毕竟这货在Linux环境下用了这么多年，虽然毛病不少，但胜在稳定可靠。结果这哥们儿一脸懵逼地看着我：“NFS是啥？”

好吧，看来有必要写篇文章好好聊聊NFS了。我从2020年开始接触这东西，到现在也算是爱恨交加了。今天就把我这些年踩过的坑和积累的经验分享给大家。

NFS到底是个什么鬼

NFS全称Network File System，网络文件系统。简单来说，就是让你可以像访问本地文件一样访问远程服务器上的文件。听起来很牛逼对吧？实际上原理也不复杂。

NFS的工作原理其实就是客户端和服务端的通信。服务端把某个目录"导出"（export），客户端就可以把这个远程目录"挂载"（mount）到本地的某个挂载点上。挂载完成后，你在客户端操作这个目录，实际上就是在操作服务端的文件。

不过这里有个坑，NFS默认使用的是UDP协议，在网络不稳定的环境下容易出问题。现在一般都推荐用TCP，虽然性能稍微差一点，但稳定性好很多。

搭建NFS服务的那些事儿

服务端配置

在CentOS系统上安装NFS还是比较简单的：

yum install -y nfs-utils rpcbind

安装完成后需要启动相关服务：

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

这里要注意一个细节，rpcbind必须先启动，因为NFS依赖RPC服务。我之前就因为这个顺序问题折腾了半天。

接下来就是配置导出目录了，编辑/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)

这个配置文件的语法看起来有点奇怪，但其实很好理解。第一行表示把/data/share目录共享给192.168.1.0/24网段的所有主机，权限是读写，同步写入，不压缩root权限。

说到权限配置，这里面的坑可不少。no_root_squash这个选项要慎用，它允许客户端的root用户在NFS服务器上也有root权限。如果你的网络环境不够安全，这就是个巨大的安全隐患。

配置完成后，重新加载配置：

exportfs -ra

可以用exportfs -v查看当前的导出状态。

客户端挂载

客户端的配置相对简单一些，同样需要安装nfs-utils：

yum install -y nfs-utils

然后就可以挂载了：

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

不过我建议在挂载时指定一些参数：

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

这些参数的含义：

  • tcp：使用TCP协议
  • rsize/wsize：读写缓冲区大小
  • hard：硬挂载，网络中断时会一直重试
  • intr：允许中断

如果要开机自动挂载，可以在/etc/fstab中添加：

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

性能调优这个老大难问题

NFS的性能一直是个让人头疼的问题。我记得有一次，业务部门抱怨说文件传输太慢了，让我优化一下。当时我就想，这能有多慢？结果一测试，好家伙，传输速度只有几MB/s，这在千兆网络环境下简直不能忍。

网络层面的优化

网络配置对NFS性能影响很大。我发现很多人在配置时都忽略了网络参数的调整。

在服务端，可以增加NFS守护进程的数量：

# 编辑 /etc/sysconfig/nfs
RPCNFSDCOUNT=16

默认情况下，NFS只启动8个守护进程，在高并发场景下明显不够用。我一般会根据CPU核心数来设置，比如16核的服务器就设置16个进程。

另外，网络缓冲区的大小也很关键：

# 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

存储层面的考虑

NFS的性能很大程度上取决于底层存储。如果你的服务器用的是机械硬盘，那性能肯定好不到哪里去。我之前在一个项目中，把NFS服务器的存储从SATA硬盘换成SSD，性能提升了好几倍。

文件系统的选择也很重要。ext4虽然稳定，但在大文件和高并发场景下性能一般。如果条件允许，我更推荐使用XFS文件系统，特别是在处理大文件时。

挂载参数的调整

客户端的挂载参数对性能影响也不小。我一般会这样配置：

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设置得大一些可以减少网络往返次数，但也不能设置得太大，否则可能会出现网络包分片的问题。

安全配置不能马虎

NFS的安全性一直是个争议话题。说实话，NFS在设计之初就没有太多考虑安全问题，所以在使用时需要格外小心。

网络层面的安全

最基本的安全措施就是限制访问网段。在/etc/exports中，一定要明确指定允许访问的IP地址或网段，千万不要使用通配符。

我见过有人这样配置：

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

这简直就是在裸奔！任何能访问到你服务器的主机都可以挂载你的NFS共享，而且还有root权限。

正确的做法应该是：

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

防火墙配置

NFS使用的端口比较多，除了固定的111端口（rpcbind）和2049端口（nfs）外，还有一些随机端口。为了方便防火墙配置，可以固定这些端口。

在/etc/sysconfig/nfs中添加：

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

然后在防火墙中开放这些端口：

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

用户权限管理

NFS的用户权限管理是个比较复杂的话题。默认情况下，NFS会根据UID和GID来判断用户权限，这就要求客户端和服务端的用户ID必须一致。

在实际使用中，我一般会创建专门的NFS用户：

# 在服务端和客户端都创建相同的用户
useradd -u 1001 nfsuser

然后把共享目录的所有者设置为这个用户：

chown -R nfsuser:nfsuser /data/share

故障排查的血泪经验

搞NFS这么多年，遇到的奇葩问题不计其数。有些问题看起来很简单，但排查起来却让人抓狂。

挂载失败的常见原因

最常见的问题就是挂载失败。每次遇到这种问题，我都会按照这个顺序排查：

  1. 检查网络连通性
ping 192.168.1.10
telnet 192.168.1.10 2049
  1. 检查服务状态
systemctl status rpcbind
systemctl status nfs-server
  1. 检查导出状态
exportfs -v
showmount -e 192.168.1.10

有一次我遇到一个很奇怪的问题，showmount可以看到导出的目录，但就是挂载不上。折腾了半天才发现是SELinux的问题。

setsebool -P nfs_export_all_rw 1
setsebool -P nfs_export_all_ro 1

性能问题的排查

性能问题相对比较难排查，因为影响因素太多了。我一般会从这几个方面入手：

网络层面，用iperf测试网络带宽：

# 服务端
iperf -s# 客户端
iperf -c 192.168.1.10

存储层面，用dd测试磁盘性能：

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

NFS层面，用nfsstat查看统计信息：

nfsstat -c  # 客户端统
nfsstat -s  # 服务端统计

有一次我就是通过nfsstat发现了问题，客户端的retrans（重传）次数特别高，说明网络有问题。后来发现是交换机的某个端口有故障。

文件锁的诡异问题

NFS的文件锁机制真的是让人又爱又恨。理论上很美好，实际使用中问题一大堆。

我印象最深的一次是，有个应用程序在NFS上创建了文件锁，结果服务器突然断电了。重启后，这个锁就一直释放不掉，导致应用程序无法正常工作。

当时试了各种方法，最后只能这样解决：

# 停止相关服务
systemctl stop nfs-server
systemctl stop rpc-statd# 清理锁文件
rm -rf /var/lib/nfs/sm/*
rm -rf /var/lib/nfs/sm.bak/*# 重启服务
systemctl start rpc-statd
systemctl start nfs-server

不过这种方法比较暴力，会影响所有客户端。在生产环境中要慎用！！！！！！！！！！！

实际应用场景的经验分享

这么多年下来，我在不同的场景中都用过NFS，每种场景都有自己的特点和坑点。

Web服务器集群的文件共享

最常见的应用就是Web服务器集群了。多台Web服务器需要共享静态文件，比如图片、CSS、JS等。

在这种场景下，我一般会这样配置：

# 服务端导出配置
/var/www/html/static 192.168.1.0/24(ro,sync,root_squash,no_subtree_check)

注意这里用的是只读权限，因为静态文件一般不需要在Web服务器上修改。如果需要上传文件，我会单独配置一个可写的目录。

客户端挂载时，我会使用这样的参数：

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参数很重要，它可以避免每次读取文件时更新访问时间，能显著提升性能。

数据库备份的存储

另一个常见场景就是数据库备份。我们有多台数据库服务器，需要把备份文件统一存储到一个地方。

这种场景下，安全性比性能更重要：

# 服务端配置
/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)

客户端挂载时，我会设置比较保守的参数：

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

缓冲区设置得小一些，超时时间长一些，确保数据的完整性。

开发环境的代码共享

在开发环境中，经常需要多个开发者共享代码。这时候NFS就很方便了，大家都可以直接在自己的机器上编辑代码。

不过这种场景下要注意权限问题。我一般会创建一个开发组：

groupadd -g 2000 developers

然后把所有开发者都加到这个组里，共享目录的权限设置为组可写：

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

NFS的替代方案思考

虽然我用NFS用了这么多年，但不得不承认，它确实有不少局限性。在某些场景下，其他方案可能更合适。

SSHFS的优势

SSHFS基于SSH协议，安全性比NFS好很多。配置也特别简单：

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

我在一些对安全性要求比较高的项目中会选择SSHFS。虽然性能比NFS差一些，但胜在安全可靠。

分布式文件系统的崛起

现在越来越多的公司开始使用分布式文件系统，比如GlusterFS、CephFS等。这些系统在可用性和扩展性方面比NFS强很多。

我之前参与过一个项目，就是把原来的NFS系统迁移到GlusterFS。虽然迁移过程比较复杂，但迁移完成后，系统的可用性确实提升了不少。

对象存储的兴起

在云计算时代，对象存储也是个不错的选择。比如AWS的S3、阿里云的OSS等。虽然访问方式和传统文件系统不太一样，但在某些场景下更适合。

一些实用的小技巧

这些年积累了不少NFS使用的小技巧，分享给大家：

自动挂载的配置

手动挂载NFS比较麻烦，可以配置自动挂载。安装autofs：

yum install -y autofs

编辑/etc/auto.master：

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

创建/etc/auto.nfs：

share -tcp,rw 192.168.1.10:/data/share

这样，当你访问/mnt/auto/share时，系统会自动挂载NFS。

监控脚本的编写

NFS服务的稳定性监控很重要，我写了个简单的监控脚本：

#!/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

把这个脚本加到crontab里，每分钟执行一次，可以自动处理一些常见的NFS问题。

性能测试的方法

想要知道NFS的性能如何，可以用这个简单的测试：

# 写入测试
time dd if=/dev/zero of=/mnt/nfs/testfile bs=1M count=1024# 读取测试
echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches  # 清理缓存
time dd if=/mnt/nfs/testfile of=/dev/null bs=1M

这个测试虽然简单，但能大致反映NFS的性能水平。

踩过的坑和经验教训

说了这么多技术细节，最后想分享一些我踩过的坑，希望大家能避免。

不要忽视网络质量

有一次，业务部门反映NFS访问特别慢，我检查了服务器配置、存储性能，都没问题。最后发现是网络设备有问题，丢包率达到了5%。在这种网络环境下，NFS的性能肯定好不了。

所以在部署NFS之前，一定要先测试网络质量。

备份配置文件的重要性

还有一次，我在调整NFS配置时，不小心把/etc/exports文件搞坏了。结果所有客户端都挂载不上了，业务直接中断。

幸好我有备份配置文件的习惯，很快就恢复了。从那以后，我每次修改配置前都会先备份：

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

权限问题要提前规划

NFS的权限管理比较复杂，如果不提前规划好，后期会很麻烦。我建议在部署之前就把用户权限体系设计好，包括用户ID的分配、组的设置等。

监控和告警不能少

NFS服务虽然相对稳定，但也会出现各种问题。一定要做好监控和告警，及时发现问题。

我一般会监控这些指标：

  • NFS服务的运行状态
  • 挂载点的可用性
  • 网络连通性
  • 磁盘空间使用率

总结

写了这么多，感觉还有很多东西没有涉及到。NFS这个东西，说简单也简单，说复杂也复杂。关键是要在实践中不断积累经验。

我的建议是：

  1. 在内网环境下使用，不要暴露到公网
  2. 做好安全配置，不要图省事给过大权限
  3. 根据实际场景调整性能参数
  4. 做好监控和备份，及时发现和解决问题
  5. 在高可用要求的场景下考虑其他方案

NFS虽然有这样那样的问题，但在合适的场景下，它依然是个不错的选择。特别是在中小型企业的内网环境中，NFS的简单易用还是很有优势的。

当然，技术在不断发展，新的文件共享方案也在不断涌现。我们要保持学习的心态，根据实际需求选择最合适的方案。

希望这篇文章能帮到正在使用或者准备使用NFS的朋友们。如果你们在使用过程中遇到什么问题，或者有更好的经验分享，欢迎在评论区交流讨论！

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