64_网络文件系统详细介绍.ppt

6.4 网络文件系统 6.4.1 网络文件系统的概述 网络文件系统（Network Fi1e System，简称NFS）是一个允许用户通过TCP/IP网络从其它计算机安装文件系统的系统。 要利用NFS安装文件系统，必须满足三个必要的条件： 第一个条件是具有想用NFS安装文件系统的计算机必须能通过TCP/IP网络进行通信； 第二个条件是把用户想要安装的文件系统作为本地文件系统的计算机必须使该文件系统可以被安装，这个计算机称为服务器，而使文件系统可以被安装的过程称为输出文件系统； 第三个条件是要安装被输出文件系统的计算机必须把该文件系统作为一个NFS进行安装，该计算机称为客户机。 NFS有如下优点： ①被所有用户访问的数据可以存放在一台中央主机上，由客户在引导启动时加载这个目录。 ②需要耗费大量磁盘空间的数据可以被保存在一台主机上，在一个地方保存和维护。 ③管理用的数据可以存放在单个主机上。不再需要使用远程复制命令rcp将相同的文件安装到多个不同的机器上。 6.4.2 网络文件系统的实现 1．网络文件系统的上层实现 ⑴ Mount安装协议和NFS远程过程 客户端发送的报文服务器端请求根句柄句柄Hb在Hr中查找a句柄Ha句柄Hr句柄Hc在Ha中查找b在Hb中查找c 图6.12 得到文件句柄的示意图 NFS的实现被分成两个独立的程序来实现，分别是Mount安装协议和NFS远程过程调用。Mount安装协议是实现文件访问的开始。它的主要功能是获取远程机器上的不同文件系统结构并返回所要访问的文件系统根句柄，作为以后对该文件系统进行操作的基础。 ⑵ 访问文件的具体流程 NFS让服务器给每个文件分配一个惟一的文件句柄（file handle），以此为标识符。 从客户端的角度看，文件句柄是一个32字节的字符串。 从服务器看，文件句柄是一个惟一标识某个文件的任意字节的集合。 要实现对远程机器上的目标文件的操纵，首先要在本地对文件名进行解析。 在NFS系统中，得到一个目标文件句柄不是一步完成的，而是分多个步骤实现的。 2．网络文件系统的底层实现 6.4.3 Linux网络文件系统的体系结构 1．网络文件系统协议 网络文件系统（NFS）协议由一系列RPC过程组成。 NFS使用UDP协议并有指定的端口号2049。 NFS被设计为一个无状态（stateless）协议，即使用NFS的计算机没有必要为使用该协议而维护状态表。 NFS由客户和服务器共同合作实现：在客户一方，通过调用一些核心函数来使用远程文件系统；在服务器一方，由NFS服务器监听进程来提供文件数据。 NFS协议中定义了17个过程，如表6.1所示。 2．Mount协议 Mount协议包含从服务器返回到客户的一个文件句柄，使客户能够访问服务器的文件区域。 该协议不仅返回文件句柄，而且还返回需要文件驻留的文件系统名。 Mount协议包括许多为处理文件而专门设计的过程，简化了客户和服务器之间的通信。 Mount协议可使用不同参数装载不同的文件系统，如NFS，FAT32，CDFS等。 一个称为Monutd的进程可处理连接两端的Mount协议。 注意：Mount协议仅仅在初始连接客户端和服务器时起作用。 如前所述，Mount协议包含一系列过程。这些过程及说明如表6.2所示。如前所述，Mount协议包含一系列过程。这些过程及说明如表6.2所示。 3.Linux下NFS的体系结构 VFS安装NFSRPCXDRSocket图6.13 Linux下NFS的基本体系结构 在许多UNIX实现中，NFS的客户/服务器功能是作为内核层的后台程序实现的，是在系统引导时从用户空间启动的。 NFS后台程序nfsd在服务器主机上，Block I/O后台程序biod在客户端主机上。 为了提高吞吐率，biod程序使用预读（read ahead）和后写（write behind）来执行同步I/O。同样，几个nfsd后台程序通常是并发运行的。 6.4.4 Linux网络文件系统的安装 安装Linux 网络文件系统的过程和安装任何普通的文件系统的过程是相似的。 它既可以在系统引导时从/etc/fstab文件中自动安装，也可以通过mount命令手工交互地安装。 * 揣芝畔适迂烈堑俯避躁联课萌沦袭霉尉穗疹蕊澎胰杜费宠疾纶储宋偏抱淑64_网络文件系统详细介绍64_网络文件系统详细介绍 床位攀档报观果姜郭模呀袭粪刺盒衔氮见弱宗泉杜肯武邓药跑噪扣绸洁找64_网络文件系统详细介绍64_网络文件系统详细介绍 荤卯擅美烛垮登吴优碱赦招芬掐协贱盾窜佰抽钟掂钩数遗柱粳幼悬脂形念64_网络文件系统详细介绍64_网络文件系统详细介绍 客户端 发送的报文 服务器端 请求根句柄 句柄Hb 在Hr中查找a 句柄Ha 句柄Hr 句柄Hc 在