4 NFS Verzeichnisse exportieren und einbinden

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1 4 NFS Verzeichnisse exportieren und einbinden In diesem Kapitel lernen Sie: Einen NFS-Server zu konfigurieren, d. h. Verzeichnisse freizugeben. (LPI Lernziel ) Einen NFS-Client zu konfigurieren, d. h. freigegebene Netzwerkverzeichnisse zu mounten. (LPI Lernziel ) Zugriffstatistiken zu erzeugen und Diagnosewerkzeuge zu benutzen. Praxisrelevantes Hintergrundwissen zu NFS. NFS, das Network File System, das von Sun Microsystems entwickelt wurde, hat sich zum Standard-Netzwerkdateisystem unter allen UNIX-Plattformen entwickelt. NFS- Clients existieren auch für Windows. 4.1 NFS-Server einrichten und Dateisysteme exportieren Um über NFS Dateisysteme exportieren zu können, sind zwei Voraussetzungen zu erfüllen: Voraussetzungen: V Der Portmapper muß laufen. Die Start/Stop-Skripte sind: SuSE, Fedora/RedHat, Debian: /etc/init.d/portmap (in älteren SuSE-Versionen /etc/init.d/rpc) V Der NFS-Server muß gestartet sein. Die Start/Stop-Skripte sind: SuSE: /etc/init.d/nfsserver Fedora/RedHat: /etc/init.d/nfs und optional: /etc/init.d/nfslock (siehe unten) Debian: /etc/init.d/nfs-common und: /etc/init.d/nfs-kernel-server Z Hinweis: Für diese Voraussetzungen ist die Reihenfolge relevant! Da der NFS-Server auf dem Portmapper aufsetzt, muß er auch nach ihm gestartet werden. Wenn der Portmapper neu gestartet wurde, so muß in der Regel auch der NFS-Server neu gestartet werden. Nun können Verzeichnisse freigegeben werden. Die Freigabe-Konfigurationsdatei ist /etc/exports: 87

2 NFS Verzeichnisse exportieren und einbinden /etc/exports 1 # Home-Verzeichnisse freigeben an alle 2 # in der Domäne firma.de (read/write) 3 /home *.firma.de(rw) 4 5 # /usr für alle Rechner des angegebenen 6 # Subnetzes freigeben (read-only) 7 /usr / (ro) 8 9 # / freigeben an die Hosts goliath.firma.de (read-only) 10 # und master.firma.de (read/write). Der Superuser jedoch 11 # darf nur als user nobody zugreifen (root_squash) 12 / master.firma.de(rw,root_squash) goliath.firma.de(ro) # /usr/doc an alle Rechner(!) freigeben 15 /usr/doc (ro) Das Doppelkreuz # leitet einen Kommentar ein. Achtung: Zwischen der Host-Bezeichnung und den Optionen darf kein Leerzeichen! stehen, sonst ist das Verzeichnis netzwerkweit zugänglich. NFS und den Portmapper soll man nur hinter einer Firewall verwenden, sie stellen nach außen hin große Sicherheitslöcher dar. Tip: Hat man die Konfigurationsdatei verändert, so will man natürlich auch, daß die Änderungen wirksam werden. Dies erreicht man mit dem Befehl # exportfs -r 4.2 NFS Freigaben in das Dateisystem einbinden Will man herausfinden, welche NFS-Freigaben ein Rechner im Netz zur Verfügung stellt, so benutzt man das Kommando: [root@johannes /root]# showmount -e Hostname Export list for localhost: /home/axel linux1.firma.de 88

3 4.3 Hinter den Kulissen Tip: Will man dagegen vom Server aus sehen, welche Clients gerade welche Verzeichnisse des Servers gemountet haben, so liefert showmount auch diese Informationen: # showmount -a nfsserver.firma.de All mount points on nfsserver.firma.de: linux1.firma.de:/home/axel linux2.firma.de:/home/udo linux3.firma.de:/home/fred Dann läßt sich NFS vorausgesetzt man hat die NFS-Unterstützung im Kernel aktiviert und den Portmapper gestartet mit dem mount-befehl einbinden: # mount linux1.firma.de:/home/axel /mnt -t nfs Der Gerätename besteht aus dem Hostnamen (kann auch die IP-Adresse sein), einem Doppelpunkt und dem Freigabeverzeichnis. Dann folgt der mount-point im lokalen Dateisystem und, optional, der Dateisystemtyp. Will man eine Freigabe schon beim Systemstart einbinden, so bedient man sich der Datei /etc/fstab: linux1.firma.de:/home/axel /mnt nfs soft,bg 0 0 Die Optionen soft,bg verhindern, daß der Rechner beim Systemstart nicht hängen bleibt, falls der NFS-Server gerade einmal nicht erreichbar ist; NFS verhält sich nämlich in dieser Hinsicht normalerweise ziemlich stur. Eine genaue Beschreibung der Optionen erhält man mit man nfs. Z Hinweis: Auch der Portmapper benutzt TCP-Wrapper zur Zugriffskontrolle. Sie können also auch den Zugang zum NFS über die bekannten Dateien /etc/hosts.allow und /etc/hosts.deny regeln. 4.3 Hinter den Kulissen Praxisrelevante NFS-Interna In diesem Unterabschnitt werden einige NFS-Interna diskutiert, die für die Administrationspraxis bedeutsam sind: Virtuelles Filesystem NFS ist ein virtuelles Filesystem, das auf sehr verschiedenen Architekturen implementiert sein kann: Der Server kann ein Unix mit einem 89

4 NFS Verzeichnisse exportieren und einbinden Unix-artigen Dateisystem oder gar ein Windows unter NTFS sein. Daher kann es sein, daß bei heterogenen Umgebungen Fehlermeldungen bei bestimmten Dateizugriffen auftreten, die vom Serverdateisystem nicht unterstützt werden. Zustandslosigkeit von NFS Grundsätzlich ist NFS so entworfen worden, daß jeder Zugriff auf NFS alle Informationen enthält, die für die Ausführung der kompletten Operation notwendig sind. Deshalb ist es weder für den Server noch für den Client notwendig, über den Zustand von Dateien oder Verzeichnissen Buch zu führen. Als Konsequenz ergibt sich, daß man im Grunde jederzeit den Server oder den Client neu starten und sofort weiterarbeiten kann, als sei nichts geschehen. Zustandsdateien Obwohl NFS an sich zustandslos ist, sind für zustandsbasierte Operationen, wie z.b. dem Mounten von Dateisystemen oder Dateisperren, zusätzliche RPC-Dienste notwendig. Diese speichern ihre Zustandsdaten in dem weiter unten beschriebenen Verzeichnis /var/lib/nfs/. Will ein Client ein Verzeichnis des Servers mounten, so nimmt der Client Verbindung mit dem mountd des Servers auf (RPC-Name: mountd, Serverprogramm: rpc.mountd). Dieser hält intern eine Tabelle, welche Verzeichnisse exportiert sind und welcher Client welche Freigabe gemountet hat. Um Sperren auf Dateien zu unterstützen 3, sind wegen der Zustandslosigkeit von NFS zwei weitere RPC-Dienste notwendig: Der NFS Lock Manager (RPC-Name: nlockmgr, Serverprogramm: rpc.lockd) sowie der NFS- Statusmonitor (RPC-Name: status, Serverprogramm: rpc.statd). Der erstere merkt sich, welche Sperren auf welchen Dateien existieren, letzterer dagegen wird benutzt, um nach Reboots von Clients oder Servern die Sperren wiederherzustellen. Filehandles Will ein NFS-Client auf eine Datei des NFS-Servers zugreifen, so besorgt sich der Client zunächst einen Dateideskriptor (das NFS-Filehandle), über den alle Zugriffe stattfinden. Dabei kann folgende Situation entstehen: Zwei Clients greifen auf dieselbe Datei (oder dasselbe Verzeichnis zu); während der eine Client die Datei noch geöffnet hat, wird sie vom anderen Client gelöscht. Will nun der erste Client erneut zugreifen, so erhält er eine Fehlermeldung (stale filehandle). Solche Fehler treten immer dann auf, wenn zwei unterschiedliche Benutzer gleichzeitig auf dieselben Dateien zugreifen, oder wenn das komplette NFS- Verzeichnis vom Band neu eingespielt wird; in letzterem Falle werden alle Dateien für alle Clients stale und die Situation läßt sich nur durch den umount und anschließendem mount des NFS-Verzeichnisses auf dem Client retten. (Im Extremfall: Reboot des Clients) 3 Sperren verhindern z.b. daß zwei Prozesse gleichzeitig schreibend auf dieselben Daten zugreifen 90

5 4.3 Hinter den Kulissen Die Zustandsdateien unter /var/lib/nfs/ Der NFS-Server speichert seinen Zustand in einigen Dateien unter /var/lib/nfs/ ab: # cd /var/lib/nfs/ # ls -F etab rmtab sm/ sm.bak/ state xtab In der Datei etab (Export Table) ist die Liste der derzeit exportierten Dateisysteme abgelegt, welche z.b. als Quelle für den Befehl showmount -e gilt. Der Inhalt der Datei gleicht vom Format her der Datei /etc/exports. Die Datei rmtab (Remote Mount Table) enthält eine doppelpunkt-separierte Tabelle, welche Clients welche Verzeichnisse wie oft gemountet haben. Sie wird vom rpc.mountd benutzt, um darüber Buch zu führen, welcher Client welche Verzeichnisse gemountet hat. Die Verzeichnisse sm/ und sm.bak/ sowie die Datei state dienen als Zustandsdatenbank für den NFS-Statusmonitor, der dafür zuständig ist, Clients darüber zu informieren, wenn der Server (z.b. nach einem Reboot oder Crash) neu gestartet worden ist. Eine zur rmtab sehr ähnliche Rolle spielt die xtab, nur daß sie keinen Zähler besitzt und alle Mount-Optionen mit angegeben sind. Die xtab zusammen mit der rmtab ist die Zustandsdatenbank des mountd. In der Regel werden diese Dateien nicht von Hand editiert. Tip: In Ausnahmefällen kann es sinnvoll sein, diese Dateien zu leeren: Werden beispielsweise Clients abrupt ausgeschaltet, ohne daß sich die Möglichkeit bot, sich beim mountd des Servers abzumelden, so bleiben diese Clients als Phantomeinträge in der xtab bzw. rmtab des Servers. Ist das mit mehreren Clients geschehen, so ist es unter Umständen wünnschenswert, die Zustandsdatenbanken zu leeren. Vor dem Leeren der Dateien vergesse man nicht alle Clients auszuhängen und den Server herunterzufahren. Wird der Server dann neu hochgefahren, und werden die Clients neu eingehängt, werden die Zustandsdateien von neuem initialisiert. 91

6 NFS Verzeichnisse exportieren und einbinden Zugriffstatistiken Mittels des Kommandos nfsstat kann sich der Systemadministrator NFS-Zugriffstatistiken ausdrucken lassen: # nfsstat... Server nfs v3: null getattr setattr lookup access readlink 2 0% % 0 0% 7 0% % 4 0% read write create mkdir symlink mknod % 0 0% 0 0% 0 0% 0 0% 0 0% remove rmdir rename link readdir readdirplus 0 0% 0 0% 0 0% 0 0% 1 0% 63 7% fsstat fsinfo pathconf commit 0 0% 2 0% 0 0% 0 0%... Client nfs v3: null getattr setattr lookup access readlink 0 0% % 0 0% 7 0% % 4 0% read write create mkdir symlink mknod % 0 0% 0 0% 0 0% 0 0% 0 0% remove rmdir rename link readdir readdirplus 0 0% 0 0% 0 0% 0 0% 1 0% 63 8% fsstat fsinfo pathconf commit 0 0% 2 0% 0 0% 0 0% Die Ausgabe listet die Anzahl der Prozedur-Aufrufe für jede NFS-Prozedur auf, und zwar Server-seitig (wenn der aktuelle Rechner als NFS-Server auftritt) und Clientseitig (wenn der aktuelle Rechner NFS-Dateisysteme mountet). Wird beispielsweise ein Longlisting eines Verzeichnisses angezeigt, so muß auf die Attribute der beteiligten Dateien und Verzeichnisse zugegriffen werden, wofür die Prozedur getattr zuständig ist. Wird der Inhalt einer Datei ausgelesen, so wird die Prozedur read aufgerufen (und ensprechend write beim Schreiben in eine Datei). Somit kann man sich schnell ein Bild darüber machen, auf welche Weise der NFS- Server ausgelastet ist (bzw. ein NFS-Client Last erzeugt). 92

7 4.4 Das Wichtigste in Kürze 4.4 Das Wichtigste in Kürze Der Portmapper (/etc/init.d/portmap) muß für den Betrieb als NFS- Client oder -Server laufen. Für den Betrieb als Server müssen zusätzlich der NFS-Kernel-Server und dessen Hilfsdienste gestartet werden: /etc/init.d/nfsserver (SuSE) /etc/init.d/nfs und optional /etc/init.d/nfslock (Fedora/RedHat) /etc/init.d/nfs-common und /etc/init.d/nfs-kernel-server (Debian) Um Verzeichnisse auf dem Server freizugeben, editiert man die Datei /etc/exports etwa wie folgt: /usr / (ro) Dabei wird das /usr/-verzeichnis für alle Hosts eines lokalen Netzes nur lesend freigegeben. Die geänderte Konfiguration wird mit dem Befehl exportfs -r wirksam. Mit showmount -e Hostname kann man alle angebotenen Freigaben des gewünschten Hosts anzeigen lassen. Mit showmount -a kann man sich eine Übersicht aller NFS-Clients anzeigen lassen, die NFS-Verzeichnisse des aktuellen Servers gemountet haben (und u.u. hatten). So findet die (flüchtige) Einbindung einer NFS-Freigabe auf dem Client statt: # mount linux1.firma.de:/home/axel /mnt -t nfs Soll das genannte Dateisystem auch nach einem Reboot gemountet werden, so empfiehlt sich folgender Eintrag in die /etc/fstab: linux1.firma.de:/home/axel /mnt nfs soft,bg 0 0 NFS speichert seine Zustandsdaten in dem Verzeichnis /var/lib/nfs/ Bei gleichzeitigem Schreibzugriff zweier Clients auf die gleichen Dateien können Fehlermeldungen auftreten ( stale file handle ) Mit nfsstat kann man sich Zugriffstatistiken zu NFS ausgeben lassen 93

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9 4.5 Übungen 4.5 Übungen 1. Vergewissern Sie sich, daß alle Systemdienste gestartet sind, die für den Betrieb eines NFS-Servers notwendig sind! 2. Exportieren Sie das Verzeichnis /tmp an Ihren Rechner und an Ihren Nachbarrechner (Nur Lesezugriff). 3. Starten Sie Ihren NFS-Server neu! 4. Mounten Sie diese Freigabe nun probeweise von Ihrem Rechner und von Ihrem Nachbarrechner aus. 5. Lassen Sie sich nun eine Liste aller Clients und welche Verzeichnisse jene gemountet haben anzeigen. 6. In welchem Verzeichnis speichert NFS seine Zustandsdaten? Wechseln Sie dorthin und lassen Sie sich die Inhalte aller dort befindlichen Dateien einzeln ausgeben! Wie hängen die Dateiinhalte mit dem augenblicklichen Zustand Ihres Servers zusammen? 7. Lassen Sie sich Zugriffstatistiken Ihres Servers und Clients anzeigen! Wurde auf Ihrem Server mehr gelesen oder mehr geschrieben? 8. Optional: Wechseln Sie vom Nachbarrechner aus in ein eigens dafür auf dem Server angelegtes Unterverzeichnis. Löschen Sie das Verzeichnis auf dem Server und versuchen sie anschließend auf dem Client einen ls-befehl auszuführen. Welche Fehlermeldung erhalten Sie und warum? 95

10 NFS Verzeichnisse exportieren und einbinden 4.6 Lösungen 1. # rpcinfo -p localhost Die Ausgabe sollte mindestens portmap mountd und nfs enthalten. 2. Die Datei /etc/exports /tmp IhrRechner(ro) Nachbarrechner(ro) 3. # /etc/init.d/nfsserver restart (Anderer Name des Start/Stop-Skriptes bei Fedora/RedHat bzw. Debian, siehe Anfang des Kapitels!) 4. # mount :/tmp /mnt 5. # showmount -a localhost 6. # cd /var/lib/nfs/ # cat etab # cat rmtab # cat xtab # # nfsstat (Beachten Sie die Felder read und write im Abschnitt Server nfs.) 8. stale file handle, weil der Dateideskriptor, den der Client benutzt, auf ein nicht mehr existierendes Verzeichnis verweist. 96