pNFS (并行NFS) 详解
NFS运用及详解
NFS理论《1》概念：（Network FileSystem）的简称特点：可以实现不同操作的系统之间的共享，主要用于linux服务器与客户之间的共享个别的档案，实现要比samba简单的多。
要实现window与Linux之间的共享还是samba比较容易主配置文件：/etc/exports主要设定这个文档。
系统没有默认，系统不一定会存在，需要手动创建/usr/sbin/exportfs维护分享资源指令/usr/sbin/showmount客户端指令用于查看NFS服务器上的共享资源（showmount -e）/var/lib/nfs/xtab用于查看哪些客户端访问过本机的共享资源相关服务：portmap(端口映射服务)ypserv服务---必要要先启动第一个服务《2》安装及相关配置1如果没有exports档案请手动创立注意名字别错2 共享及权限设置格式（vi /etc/exports）预分享目录主机名1或者IP(参数1，参数2)(a)参数参数1 权限：ro只读rw可读可写参数2no_root_squash:如果想用root分享目录，写入档案还具有保root权限可使用本参数，及其不安全不推荐使用root_squash:在登入NFS主机使用分享目录的使用者如果是root，那么它的身份将会被压缩为匿名用户，用户会变成nobady这个系统账户的身份all_squash不管以什么用户登入，他的身份都会被压缩为匿名用户即nobadyanonuid: *_squash设定用户匿名访问的UID值，通常为nobody,可自行设定必须是你的/etc/passwd当中aonogid:*_squash设定GID用法作用同ＵＩＤsync：数据同步写入到硬盘中async：先放于内存中。
NFS实验典型案例1.要将/tmp分享出去。
要就所有人都可以读写，要让root写入还具有root 的权限vi /etc/exprots写入(/tmp *(rw,no_root_squash)注意：A *()中间不可以有空格B root的身份登入你的linux主机，那么你的mount上我这部主机上的/tmp 之后，你在该mount目录中将有root的权限2.要将/home/public分享出去。
nfs底层原理
nfs底层原理NFS底层原理NFS（Network File System）是一种分布式文件系统，允许不同计算机系统通过网络共享文件。
NFS的底层原理是基于客户端-服务器架构，通过一系列的协议和算法实现文件的共享和访问。
一、NFS基本概念1.1 客户端客户端是指需要访问共享文件的计算机系统。
在NFS中，客户端通过NFS协议与服务器进行通信，请求获取共享文件的访问权限。
1.2 服务器服务器是指存储共享文件的计算机系统。
服务器通过NFS协议与客户端进行通信，接收和处理客户端的访问请求，并提供文件的读取、写入和删除等操作。
1.3 共享文件共享文件是指存储在服务器上可供客户端访问的文件。
共享文件可以是普通文件、目录或者符号链接等。
二、NFS协议2.1 NFSv2NFSv2是NFS的第二个版本，其底层协议使用UDP（User Datagram Protocol）进行通信。
客户端通过向服务器发送RPC（RemoteProcedure Call）请求来访问文件。
NFSv2协议存在的问题是不支持文件和目录的缓存，每次访问都需要通过网络进行通信，导致性能较低。
2.2 NFSv3NFSv3是NFS的第三个版本，其底层协议使用TCP（Transmission Control Protocol）进行通信。
相比于NFSv2，NFSv3引入了文件和目录的缓存机制，减少了网络通信的次数，提高了性能和效率。
此外，NFSv3还支持文件的强制缓存，可以通过设置文件的读写属性来控制缓存的使用。
2.3 NFSv4NFSv4是NFS的第四个版本，其底层协议使用TCP进行通信。
与NFSv3相比，NFSv4引入了许多新特性，如安全性增强、ACL （Access Control List）支持、文件锁定机制等。
NFSv4还引入了一个新的概念——复合过程，可以一次性发送多个操作请求，减少了网络通信的开销。
三、NFS访问过程3.1 客户端挂载客户端需要通过挂载操作将服务器上的共享文件系统挂载到本地文件系统中。
nfs 存储格式 原理
nfs 存储格式原理
NFS（Network File System）是一种分布式文件系统，它允许不同计算机系统之间共享文件和目录。
NFS的存储格式和原理如下：
1.存储格式：NFS存储文件时，会将文件分成若干个数据块，每个数据块称为一个“数据包”（packet）。
数据包的大小通常为8KB，但也可能将操作分成更小尺寸的分片。
这些数据包在服务器端进行存储，并由客户端进行访问和管理。
2.原理：NFS的工作原理基于客户端/服务器架构。
服务器程序运行在存储设备的计算机上，并向其他计算机提供对文件系统的访问。
客户端程序运行在需要访问共享文件系统的计算机上，用于访问和管理存储在服务器上的文件和目录。
当客户端需要访问服务器上的文件或目录时，它会向服务器发送请求，请求的内容包括要访问的文件或目录的路径、读写权限等。
服务器接收到请求后，会根据请求的内容将相应的数据包传输给客户端。
客户端接收到数据包后，会将其组装成完整的文件或目录，并进行相应的操作。
NFS传输协议用于服务器和客户机之间文件访问和共享的通信。
这个协议确保了客户机能够远程地访问保存在存储设备上的数据，就像访问本地文件一样。
系统架构中，NFS允许计算的客户—服务器模型。
服务器实施共享文件系统，以及客户端所连接的存储。
客户端实施用户接口来共享文件系统，并加载到本地文件空间
当中。
VFS（Virtual File System）确定需求倾向于哪个存储，然后使用哪些文件系统来满足需求。
由于这一原因，NFS 是与其他文件系统类似的可插拔文件系统。
nfs工作流程
nfs工作流程NFS（Network File System）即网络文件系统，它是一种基于RPC （Remote Procedure Call）协议的分布式文件系统。
它能够允许远程计算机对本地文件进行读、写、执行等操作。
下面将详细介绍NFS的工作流程。
NFS的工作流程可分为以下几个步骤：1.客户端发送请求：当客户端需要访问NFS文件时，它发送一个请求，请求指定要访问的文件系统和文件名，以及执行的操作类型（比如读取或写入）。
2.服务器响应请求：当服务器接收到客户端的请求后，它会查询文件系统是否已经挂载，如果没有挂载，则会拒绝该请求。
如果文件系统已经挂载，那么它会尝试找到指定的文件并执行指定的操作。
3. RPC协议进行通信：NFS主要是基于RPC (Remote Procedure Call)协议进行通信的。
RPC协议是一种用于客户端和服务器之间通信的标准，它允许远程计算机执行本地计算机上的某些操作。
4. NFS响应：当服务器执行所需操作后，它会返回一个NFS响应。
该响应包括请求的状态（成功或失败）、文件内容（如果是读取操作）、错误信息等。
5.客户端处理响应：当客户端收到服务器的响应后，它会进行处理。
如果请求成功，那么客户端将执行所需操作并处理文件内容。
如果请求失败，那么客户端将返回错误信息。
NFS的工作流程主要基于三个主要的协议：NFS协议、RPC协议和挂载协议。
其中，NFS协议用于实现文件共享，RPC协议用于客户端和服务器之间的通信，挂载协议用于实现文件系统的挂载。
NFS工作流程的优点是可以实现远程文件的访问，从而使得远程计算机可以像访问本地文件一样访问远程文件。
并且NFS协议是一种基于标准的协议，使得不同的设备之间通信更加容易和方便。
总的来说，NFS工作流程的基本思路就是让客户端和服务器通过RPC协议进行通信，实现远程计算机对本地文件的操作。
通过这种方式，我们可以方便地访问远程文件，从而实现更加高效的文件共享。
centos7新特性以及与centos6的差异
Centos7 特性构架和限制构架只有 64 位硬件支持 Red Hat Enterprise Linux 7.0 安装。
Red Hat Enterprise Linux 7.0 可将 32 位操作系统作为虚拟机运行，其中包括之前的 Red Hat Enterprise Linux 版本。
Red Hat Enterprise Linux 7.0 在以下架构中作为单一套件使用。
：•64-bit AMD•64-bit Intel•IBM POWER7 和 POWER8•IBM System z （支持 IBM zEnterprise 196 硬件或者更新的版本）功能和限制下表列出了 Red Hat Enterprise Linux 7 与之前的版本 5 和版本 6 之间的功能及限制对比。
表 3.1. Red Hat Enterprise Linux 5、6 和 7 的限制软件包及支持变化淘汰的软件包淘汰的软件包删除的软件包删除的软件包淘汰的驱动程序和模块图形驱动程序xorg-x11-drv-ast、xorg-x11-drv-cirrus、xorg-x11-drv-mach64、xorg-x11-drv-mga、xorg-x11-drv-openchrome注：上述图形驱动程序将由内核模式设置（KMS）驱动程序替换。
输入驱动程序xorg-x11-drv-void存储驱动程序3w-9xxx、arcmsr、aic79xx、Emulex lpfc820不再继续使用的内核驱动程序、模块及功能Red Hat Enterprise Linux 6 已从 Red Hat Enterprise Linux 7.0 中删除的驱动程序及模块列表。
存储驱动程序megaraid_mm、cciss、aic94xx、aic7xxx、i2o、ips、megaraid_mbox、mptlan、mptfc、sym53c8xx、ecryptfs、3w-xxxx联网驱动程序3c59x、3c574_cs、3c589_c、3c589_cs、8390、acenic、amd8111e、at76c50x-usb、ath5k、axnet_cs、b43、b43legacy、can-dev、cassini、cdc-phonet、cxgb、de4x5、de2104x、dl2k、dmfe、e100、ems_pci、ems_usb、fealnx、fmvi18x_cs、fmvj18x_cs、forcedeth、ipw2100、ipw2200、ixgb、kvaser_pci、libertas、libertas_tf、libertas_tf_usb、mac80211_hwsim、natsemi、ne2k-pci、niu、nmckan_cs、nmclan_cs、ns83820、p54pci、p54usb、pcnet32、pcnet_32、pcnet_cs、pppol2tp、r6040、rt61pci、rt73usb、rt2400pci、rt2500pci、rt2500usb、rtl8180、rtl8187、s2io、sc92031、sis190、sis900、sja1000、sja1000_platform、smc91c92_cs、starfire、sundance、sungem、sungem_phy、sunhme、tehuti、tlan、tulip、typhoon、uli526x、vcan、via-rhine、via-velocity、vxge、winbond-840、xirc2ps_cs、xircom_cb、zd1211r图形驱动程序xorg-x11-drv-acecad、xorg-x11-drv-aiptek、xorg-x11-drv-elographics、xorg-x11-drv-fpit、xorg-x11-drv-hyperpen、xorg-x11-drv-mutouch、xorg-x11-drv-penmount输入驱动程序xorg-x11-drv-acecad、xorg-x11-drv-aiptek、xorg-x11-drv-elographics、xorg-x11-drv-fpit、xorg-x11-drv-hyperpen、xorg-x11-drv-mutouch、xorg-x11-drv-penmount存储与文件系统存储LIO 内核目标子系统Red Hat Enterprise Linux 7.0 使用 LIO 内核目标子系统，它是块存储的标准开源 SCSI 目标，可用于以下存储介质：FcoE、iSCSI、iSER（Mellanox InfiniBand）和 SRP（Mellanox InfiniBand）。
NFS的设置步骤
NFS的设置步骤NFS（Network File System）是一种分布式文件系统，可以让不同的计算机通过网络共享文件。
在使用NFS之前，需要进行一系列的设置步骤来配置和启动NFS服务器和客户端。
以下是配置和启动NFS的详细步骤：1.安装NFS服务器和客户端软件：首先，要在服务器和客户端机器上安装NFS软件包。
可以通过以下命令安装NFS服务器软件包：```sudo apt-get install nfs-kernel-server```同样地，可以通过以下命令安装NFS客户端软件包：``````2.配置NFS服务器：```sudo nano /etc/exports```在文件中，每一行表示一个共享目录的配置。
每条配置项包括共享目录的路径、访问权限、允许访问的客户端以及其他选项。
例如：```/path/to/shared/directory client_ip(rw,sync,no_subtree_check) ```3.启动NFS服务器：使用以下命令启动NFS服务器：```sudo systemctl start nfs-kernel-server```该命令将启动NFS服务器并开始监听来自客户端的连接请求。
4.配置NFS客户端：```sudo nano /etc/fstab```在文件中，每一行表示一个挂载目录的配置。
每条配置项包括NFS服务器的IP地址或主机名、共享目录的路径、挂载点路径以及其他选项。
例如：```nfs_server_ip:/path/to/shared/directory /path/to/mount/point nfs rw 0 0```5.挂载NFS共享目录：使用以下命令挂载NFS共享目录：```sudo mount -a```该命令将挂载在`/etc/fstab`文件中定义的所有共享目录。
6.验证NFS设置：可以在客户端上使用以下命令验证NFS设置是否正确：```df -h```该命令将显示挂载的文件系统，包括NFS共享目录。
第12章NFS服务器配置
第12章NFS服务器配置本章主要内容：●NFS服务器工作原理●NFS服务器的配置●NFS客户端的配置12．1 NFS服务器工作原理12.1.1 什么是NFS网络文件系统（N etwork F ile S ystem，NFS）最初是由Sun Microsytem公司於1984 年所开发出来的，是在Unix系统间实现磁盘文件共享的一种方法，它支持应用程序在客户端通过网络访问位于服务器磁盘中数据的一种文件系统协议。
NFS 的基本原则是“容许不同的客户端及服务端通过一组RPCs分享相同的文件系统”，它独立于操作系统。
NFS对于同一网络上的多个使用类UNIX用户间共享目录非常方便。
譬如，一组致力于同一工程项目的用户可以通过使用NFS文件系统在本地机中挂载一个共享目录，这些用户访问该共享目录就像访问本机上的目录一样方便。
NFS 提供了以下的服务：1.在目录（directory）中查找文件2.列出目录中的文件3.管理目录4.取得各文件的属性（file attribute）5.文件的读／写12.1.2什么是RPC远程过程调用（R emote P rocedure C all,RPC）是一个计算机通信协议，该协议允许运行于一台计算机的程序调用另一台计算机的子程序，而程序员无需额外地为这个交互作用编程。
RPC采用客户机/服务器模式。
请求程序是客户机，而服务提供程序就是一个服务器。
首先，客户端发送一个有进程参数的调用信息到服务进程，然后等待应答信息。
在服务器端，进程保持睡眠状态直到调用信息的到达为止。
当一个调用信息到达，服务器获得进程参数，计算结果，发送答复信息，然后等待下一个调用信息，最后，客户端调用过程接收答复信息，获得进程结果，然后调用执行继续进行。
RPC 最主要的功能就是在指定每个NFS 功能所对应的port number ，並且回报給客户端，让客户端可以连結到正确的端口上去。
那RPC 又是如何知道每个NFS 的端口呢？这是因为服务器在启动NFS服务前要先启动RPC服务，当服务器启动NFS服务后会随机取用几个端口，并主动向RPC注册，因此RPC就知道每个端口对应的NFS功能，然后RPC 使用固定的111杜阿克来监视客户端的请求，并告诉客户端服务器NFS的正确端口。
虚拟机架设pnfs实验环境
我用的是虚拟机虚拟pNFS Data Server 、 pNFS Metadata Server、pNFS Client，它们的IP如下：pNFS Data Server：192.168.245.138pNFS Metadata Server：192.168.245.134pNFS Client：获取支持pnfs的源代码git clone git:///projects/bhalevy/linux-pnfs.git获取支持配置pnfs的配置工具git:///~bhalevy/pnfs-nfs-utils.git将内核源码分别在pNFS Data Server 、pNFS Metadata Server、pNFS Client上分别重新编译。
需要在.config文件中添加如下配置信息：CONFIG_NETWORK_FILESYSTEMS=y CONFIG_NFS_FS=m CONFIG_NFS_V4=y CONFIG_NFS_V4_1=y CONFIG_PNFS=y CONFIG_NFSD=m CONFIG_PNFSD=y CONFIG_SPNFS=y CONFIG_SPNFS_LAYOUTSEGMENTS=y CONFIG_PNFS_FILE_LAYOUT=m将pnfs配置工具分别在pNFS Data Server、pNFS Metadata Server、pNFS Client上安装。
安装时可能需要下列工具：libtirpc-devel、tcp_wrappers-devel、libevent-devel、nfs-utils-lib-devel libgssglue-devel、libnfsidmap-devel、libblkid-devel、libcap-develpNFS Data Server在/目录下新建export文件夹，在export文件夹中建spnfs文件夹。
在Data Server的/etc/exports文件中添加下面内容：/export/spnfs*(rw,sync,fsid=0,insecure,no_subtree_check,no_root_squash)pNFS Metadata Server在/目录下新建export文件夹和spnfs文件夹，在spnfs文件夹中建立192.168.245.138文件夹。
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pNFS (并行NFS) 详解
pNFS (并行NFS) 详解
pNFS（Parallel Network File System）是一个用于高性能并行文件共
享的开放标准。
它的主要目的是通过并行数据访问提高文件系统的性
能和吞吐量。
在本文中，我们将深入探讨pNFS的工作原理、优势以及它在实际应用中的作用。
一、pNFS的基本概念和工作原理
pNFS是一种新型的文件访问协议，它在NFS（Network File System）的基础上进行了扩展。
传统的NFS是基于客户端-服务器模型的，即客
户端通过请求数据块的方式从服务器上获取文件数据。
而pNFS则引入了数据块的并行访问，将文件分割成若干个独立的数据块，并使得不
同的客户端可以同时访问这些数据块，从而提高系统的并行性能。
pNFS的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：
1. 元数据服务（MDS）：与传统的NFS类似，pNFS中的文件元数
据由MDS进行管理。
MDS负责维护文件系统的目录结构、文件属性
等信息，并为客户端提供访问这些信息的接口。
2. 数据服务（DS）：在pNFS中，文件的数据块由DS进行管理。
DS负责存储文件的数据块，并提供访问这些数据块的接口。
不同的
DS可以分布在不同的服务器上，从而实现数据的并行访问。
3. 客户端：客户端是pNFS系统中的文件访问发起者。
当客户端需
要访问一个文件时，它首先查询MDS获取该文件的元数据信息。
随后，根据元数据信息，客户端直接从DS获取所需数据块，从而实现并行访
问和高性能的文件共享。
二、pNFS的优势
pNFS作为一种开放标准的文件访问协议，具有以下几个显著的优势：
1. 高性能：由于采用了并行数据访问的方式，pNFS可以大大提高
文件系统的性能和吞吐量。
多个客户端可以同时访问文件数据块，减
少了访问瓶颈，提高了整体的并行性能。
2. 扩展性：pNFS支持可扩展的文件系统架构。
因为文件数据块和
元数据分离，不同的DS和MDS可以部署在不同的服务器上，从而实
现更好的资源利用和灵活的扩展性。
3. 透明性：对于应用程序和用户来说，pNFS是透明的，他们可以
像使用传统的NFS一样访问和操作文件。
pNFS的底层实现对上层应用是透明的，无需修改现有的应用程序代码。
4. 可靠性：pNFS具备高度可靠性和容错能力。
由于数据块的冗余
备份和多个DS的并行访问，pNFS可以提供更高的可靠性和数据安全性。
三、pNFS的应用实例
pNFS在实际应用中有着广泛的应用场景，以下是几个典型的应用实例：
1. 大规模科学计算：在大规模科学计算中，通常需要处理大量的数据，而pNFS能够提供高性能的并行文件访问能力，加速数据的处理过程。
通过使用pNFS，科学家们可以更高效地进行数据分析、模拟计算等任务。
2. 多媒体处理：多媒体应用对文件访问的性能要求较高，而传统的NFS往往无法满足这些需求。
pNFS通过并行数据访问和高吞吐量的特点，能够满足多媒体处理领域对文件性能的要求，提供更好的用户体验。
3. 虚拟化环境：在虚拟化环境中，虚拟机通常需要同时访问大量的文件。
传统的NFS往往成为系统性能的瓶颈，而pNFS的并行访问能力可以有效地解决这个问题，提供更高效的虚拟机性能。
总结：
pNFS作为一个用于高性能并行文件共享的开放标准，通过并行数据访问提高了文件系统的性能和吞吐量。
它具有高性能、扩展性、透明性和可靠性等优势，并且在大规模科学计算、多媒体处理和虚拟化环境等领域有着广泛的应用。
通过深入理解pNFS的工作原理和优势，我们可以更好地利用这项技术，提升系统性能和用户体验。