Linux存储服务
2024-10-21 05:07:39
存储服务
一、概述
存储：用于存放用户上传的内容（数据），一般应用在网站集群中
为什么要存储？
- 如果不使用存储，用户上传的数据就直接存放在某一台网站服务器上了，用户下次访问就可能找不到
- 如果使用存储，用户上传的内容存放在存储上面，用户就会访问存储
二、存储分类
| 分类 | 说明 |
|---|---|
| 硬件存储 | 硬件存储，硬盘多，使用的时候挂载即可 |
| 开源软件 | 普通存储NFS（linux），Samba（windows） 分布式存储：GlusterFS，Ceph，FastDFS，MinIO |
| 云产品 | 阿里云OSS（对象存储），七牛云存储，腾讯云COS，华为云OBS |
三、NFS原理
NFS （Network File System）：网络文件系统
2个服务组成：
- NFS服务
- rpcbind（portmap）服务
原理图：
关于RPC的说明：
RPC远程过程调用，本质起到调度作用
RPC服务从Centos 6开始叫rpcbind，之前叫portmapper
四、配置NFS
1. 环境说明
| 环境 | 主机 |
|---|---|
| nfs服务端 | nfs 10.0.0.31/172.16.1.31 |
| nfs客户端 | web01 10.0.0.7 /172.16.1.7 |
2. 服务端部署
#安装软件包
[root@nfs ~]# yum -y install rpcbind nfs-utils
#启动rpcbind
[root@nfs ~]# systemctl start rpcbind
[root@nfs ~]# systemctl enable rpcbind
[root@nfs ~]# rpcinfo -p
program vers proto port service
100000 4 tcp 111 portmapper
100000 3 tcp 111 portmapper
100000 2 tcp 111 portmapper
100000 4 udp 111 portmapper
100000 3 udp 111 portmapper
100000 2 udp 111 portmapper
#配置nfs
[root@nfs ~]# cat /etc/exports
/data/ 172.16.1.0/24(rw)
#配置：172.16.1.0/24网段对NFS服务端的/data/目录，拥有rw读写权限
#创建共享目录并且修改属主属组
[root@nfs ~]# mkdir -p /data/
[root@nfs ~]# chown nfsnobody.nfsnobody /data/
[root@nfs ~]# ll -d /data/
drwxr-xr-x 2 nfsnobody nfsnobody 6 Jan 12 17:29 /data/
#启动nfs
[root@nfs ~]# systemctl start nfs
[root@nfs ~]# systemctl enable nfs
[root@nfs ~]# rpcinfo -p
program vers proto port service
100000 4 tcp 111 portmapper
100000 3 tcp 111 portmapper
100000 2 tcp 111 portmapper
100000 4 udp 111 portmapper
100000 3 udp 111 portmapper
100000 2 udp 111 portmapper
100024 1 udp 57203 status
100024 1 tcp 34556 status
100005 1 udp 20048 mountd
100005 1 tcp 20048 mountd
100005 2 udp 20048 mountd
100005 2 tcp 20048 mountd
100005 3 udp 20048 mountd
100005 3 tcp 20048 mountd
100003 3 tcp 2049 nfs
100003 4 tcp 2049 nfs
100227 3 tcp 2049 nfs_acl
100003 3 udp 2049 nfs
100003 4 udp 2049 nfs
100227 3 udp 2049 nfs_acl
100021 1 udp 42844 nlockmgr
100021 3 udp 42844 nlockmgr
100021 4 udp 42844 nlockmgr
100021 1 tcp 35169 nlockmgr
100021 3 tcp 35169 nlockmgr
100021 4 tcp 35169 nlockmgr
注意事项：
修改/etc/exports之后，最好使用reload重载系统，restart会导致，现有连接断开，且大概1分钟才能重新连接
[root@nfs ~]# systemctl reload nfs
reload与restart区别：
reload：表示优雅重启，不会断开现有连接
restart：在nfs中，会导致客户端一段时间夯住
排错指令：
rpcinfo -p #检查nfs服务端的rpc信息，主要检查是否有NFS信息
showmount -e ip #检查nfs服务端共享了那些信息
3.客户端挂载
#安装nfs服务，客户端只需安装，不用启动
[root@web01 ~]# yum -y install nfs-utils
#查看服务端的共享目录
[root@web01 ~]# showmount -e 172.16.1.31
Export list for 172.16.1.31:
/data 172.16.1.0/24
#挂载目录
[root@web01 ~]# mount -t nfs 172.16.1.31:/data/ /mnt/
#查看是否挂载成功
[root@web01 ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs 979M 0 979M 0% /dev
tmpfs 991M 0 991M 0% /dev/shm
tmpfs 991M 9.6M 981M 1% /run
tmpfs 991M 0 991M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-root 17G 2.0G 16G 12% /
/dev/sda1 1014M 138M 877M 14% /boot
tmpfs 199M 0 199M 0% /run/user/0
172.16.1.31:/data 17G 2.0G 16G 12% /mnt #挂载成功
#创建文件测试
[root@web01 ~]# touch /mnt/{01..05}.txt
#服务端查看共享目录
[root@nfs ~]# ll /data/
total 0
-rw-r--r-- 1 nfsnobody nfsnobody 0 Jan 12 17:42 01.txt
-rw-r--r-- 1 nfsnobody nfsnobody 0 Jan 12 17:42 02.txt
-rw-r--r-- 1 nfsnobody nfsnobody 0 Jan 12 17:42 03.txt
-rw-r--r-- 1 nfsnobody nfsnobody 0 Jan 12 17:42 04.txt
-rw-r--r-- 1 nfsnobody nfsnobody 0 Jan 12 17:42 05.txt
五、NFS相关文件
| nfs客户端/服务端 | 说明 |
|---|---|
| NFS服务端 | /etc/exports(配置文件里面的)--->/var/lib/nfs/etab(当前使用的nfs服务端配置) |
| NFS客户端 | 客户端：永久挂载 /etc/rc.local 或 /etc/fstab --->/proc/mounts(当前系统的挂载情况) |
1.nfs客户端永久挂载
#方法1：挂载命令写入到/etc/rc.local 写入的时候，记得给/etc/rc.d/rc.local执行权限
[root@web01 ~]# chmod +x /etc/rc.d/rc.local
#方法2：写入/etc/fstab
[root@web01 ~]# cat /etc/fstab
172.16.1.31:/data/ /data/ nfs defaults 0 0
温馨提示：
如果配置了nfs客户端永久挂载，未来要优先启动nfs服务端，否则客户端会出现开机启动慢的问题
六、NFS服务端的配置文件
/etc/exports 由nfs来管理，systemctl命令的背后是在调用exportfs命令
1.配置文件格式
| /etc/exports | |
|---|---|
| /data/ | 172.16.1.0/24(rw) |
| 第1部分 | 第2部分 |
| 共享目录 | 网段（选项） |
2.NFS配置文件中的网络配置
| 网段 | |
|---|---|
| 172.16.1.0/24 | 常用 |
| 172.16.1.7 | 指定ip |
| baidu.com | 指定域名 |
3.服务端核心配置
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| rw | 可以读写共享目录 |
| ro | 只读 read only |
| sync | 同步，只要用户上传，就把数据写到磁盘上 |
| async | 异步，用户上传的数据，nfs先临时存放到内存中，过一段时间写入到磁盘，并发高，但是数据可能丢失 |
补充：
同步与异步：
同步：在网站架构中指的是直接访问对应的资源
异步：在网站架构中利用各种缓存达到用户优先访问缓存，缓存没有在访问对应服务
4.服务端用户压缩
NFS客户挂载NFS服务端后，创建的文件默认属于nfsnobody，这种操作叫用户压缩（映射）
用户压缩是通过NFS服务端的配置实现
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| root_squash | 如果客户端是root用户访问，则到了nfs服务端会被压缩（默认的） |
| no_all_squash | 如果客户端不是root用户访问，则不进行压缩（保护原始用户）（默认的） |
| all_squash | 所有用户都进行压缩（不安全） |
| anonuid和anongid | 用于指定压缩的匿名用户（默认是nfsnobody）anonuid=65534，anongid=65534 |
用户压缩/用户映射：NFS客户端访问NFS共享目录的时候变成了什么用户
nfs客户端用户 ----------------------> nfs服务端用户
root ----------------------> nfsnobody
5.用户压缩实例
用户压缩案例: 设置/nfsdata共享目录,匿名用户为www. 客户端挂载到/upload-video/
www用户的uid,gid:1999 (服务端,客户端)
#服务端
#部署nfs服务
#添加用户
[root@nfs ~]# groupadd -g 1999 www
[root@nfs ~]# useradd -u 1999 -g www -s /sbin/nologin -M www
[root@nfs ~]# id www
uid=1999(www) gid=1999(www) groups=1999(www)
#创建共享目录与修改属主属组
[root@nfs ~]# mkdir -p /nfsdata
[root@nfs ~]# chown -R www.www /nfsdata/
[root@nfs ~]# ll -d /nfsdata/
drwxr-xr-x 2 www www 6 Jan 12 19:49 /nfsdata/
#修改配置文件
[root@nfs ~]# vim /etc/exports
/data/ 172.16.1.0/24(rw)
/nfsdata/ 172.16.1.0/24(rw,all_squash,anonuid=1999,anongid=1999)
#重载服务
[root@nfs ~]# systemctl reload nfs
#查看共享目录
[root@nfs ~]# showmount -e
Export list for nfs:
/nfsdata 172.16.1.0/24
/data 172.16.1.0/24
#服务端
#新建用户
[root@web01 ~]# groupadd -g 1999 www
[root@web01 ~]# useradd -u 1999 -g www -s /sbin/nologin -M www
[root@web01 ~]# id www
uid=1999(www) gid=1999(www) groups=1999(www)
#创建目录
[root@web01 ~]# mkdir -p /upload-video
#挂载目录
[root@web01 ~]# mount -t nfs 172.16.1.31:/nfsdata/ /upload-video/
[root@web01 ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs 979M 0 979M 0% /dev
tmpfs 991M 0 991M 0% /dev/shm
tmpfs 991M 9.6M 981M 1% /run
tmpfs 991M 0 991M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-root 17G 2.0G 16G 12% /
/dev/sda1 1014M 138M 877M 14% /boot
tmpfs 199M 0 199M 0% /run/user/0
172.16.1.31:/nfsdata 17G 2.0G 16G 12% /upload-video
#测试
[root@web01 ~]# touch /upload-video/video.txt
#查看服务端共享目录
[root@nfs ~]# ll /nfsdata
total 0
-rw-r--r-- 1 www www 0 Jan 12 19:54 video.txt
七、NFS优化
终极优化目标：
尽可能让用户的请求在访问网站架构之前解决掉（尽可能把用户的请求往前推）
NFS优化：硬件（物理服务器+nfs服务）
NFS安全优化：客户挂载 只能上传，不能执行
NFS有单点故障,选择其他存储：公有云OSS(阿里云)（对象存储在代码里面调用）
[root@web01 ~]# mount -o noexec,nosuid,nodev -t nfs 172.16.1.31:/nfsdata /upload-video/
[root@web01 ~]# df -h /upload-video/
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
172.16.1.31:/nfsdata 17G 2.0G 16G 12% /upload-video
noexec 挂载的nfs目录中如果有命令，无法执行
nosuid 带有suid的命令，无法执行
nodev 带有特殊属性的文件
八、故障
1.nfs提示"mount: wrong fs type, bad option"
[root@web01 ~]# mount -t nfs 172.16.1.31:/data/ /mnt/
mount: wrong fs type, bad option, bad superblock on 172.16.1.31:/data/,
missing codepage or helper program, or other error
(for several filesystems (e.g. nfs, cifs) you might
need a /sbin/mount.<type> helper program)
In some cases useful info is found in syslog - try
dmesg | tail or so.
#原因： 错误的文件系统类型,客户端无法识别nfs.
#解决： 客户端安装nfs服务，不用启动
2.nfs提示"umount.nfs4: /mnt: device is busy"
[root@nfs /mnt]# umount /mnt
umount.nfs4: /mnt: device is busy
#原因：在当前目录进行卸载当前目录
#解决方法：
#1.
在其他目录进行卸载
#2.直接强制卸载
[root@nfs /mnt]# umount -lf /mnt #强制卸载
3.nfs提示"touch: cannot touch ‘1.txt’: Read-only file system"
#客户端在挂载目录创建文件提示
[root@web01 /mnt]# touch 1.txt
touch: cannot touch ‘1.txt’: Read-only file system
#原因：服务端的配置文件给的权限为ro
[root@nfs /mnt]# vim /etc/exports
/data/ 172.16.1.0/24(ro)
[root@nfs /mnt]# systemctl reload nfs
#解决方法：
[root@nfs /mnt]# vim /etc/exports
/data/ 172.16.1.0/24(rw) #ro改为rw
4.客户端挂载与使用失败,df -h夯住
#原因：
挂载出现问题
#解决方法：
/proc/mounts查找是否有失败挂载
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