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第9章 Network File System (NFS)

ネットワークファイルシステム (NFS) を利用すると、リモートのホストがネットワーク経由でファイルシステムをマウントし、そのファイルシステムを、ローカルにマウントしているファイルシステムと同じように操作できるようになります。また、システム管理者は、リソースをネットワーク上の中央サーバーに統合することができるようになります。
この章では、基本的な NFS の概念と補足的な情報に焦点を絞って説明します。

9.1. NFS の仕組み

現在、NFS のバージョンは 3 つあります。NFS バージョン 2(NFSv2)は、以前のバージョンで完全にサポートされています。NFS バージョン 3 (NFSv3) は安全な非同期書き込みに対応しており、NFSv2 よりもエラー処理において安定しています。64 ビットのファイルサイズとオフセットにも対応しているため、クライアントは 2 Gb を超えるファイルデータにアクセスできます。NFSv2 は、Red Hat Enterprise Linux 7 でサポートされない ことに注意してください。
NFS バージョン 4 (NFSv4) はファイアウォールやインターネットを介して動作し、rpcbind サービスを必要とせず、ACL に対応し、ステートフルな操作を利用します。Red Hat Enterprise Linux 6 は NFSv2、NFSv3、および NFSv4 クライアントに対応します。NFS でファイルシステムをマウントすると、サーバーがサポートする場合に、Red Hat Enterprise Linux はデフォルトで NFSv4 を使用します。
NFS の全バージョンで、IP ネットワーク経由で実行する Transmission Control Protocol (TCP) を使用することができ、NFSv4 の場合は TCP が必須になります。NFSv2 および NFSv3 では IP ネットワーク経由で実行する User Datagram Protocol (UDP) を使用してクライアントとサーバー間のステートレスなネットワーク接続を提供することができます。
UDP で NFSv2 または NFSv3 を使用する場合、(通常の状況では) ステートレスな UDP 接続のプロトコルのオーバーヘッドは TCP より少なくなります。つまり、クリーンで適度なトラフィックのネットワーク上では、UDP の方がパフォーマンスがよくなります。ただし、UDP はステートレスのため、予期しないサーバーダウンなどが発生すると、UDP クライアントはサーバーの要求でネットワークを飽和させ続けます。また、UDP の場合にフレームがなくなると、RPC 要求全体を再転送しなければならなくなります。一方、TCP の場合、再送信が必要なのは失ったフレームのみになります。こうした理由から NFS サーバーへの接続には TCP プロトコルが推奨されます。
NFSv4 プロトコルには、マウントとロックのプロトコルが組み込まれています。サーバーは、既知の TCP ポート 2049 もリッスンします。したがって、NFSv4 は rpcbindと対話する必要はありません。[3]lockd、および rpc.statd デーモン。エクスポートを設定するには、rpc .mountd デーモンが NFS サーバーで必要になります。
注記
Red Hat Enterprise Linux では、TCP が NFS バージョン 2 および 3 のデフォルトの転送プロトコルになります。UDP は互換性に必要となる場合は使用できますが、その使用範囲についてはできるだけ限定することを推奨しています。NFSv4 には TCP が必要です。
すべての RPC/NFS デーモンには '-p' コマンドラインオプションがあり、ポートを設定することができるため、ファイアウォールの設定が容易になります。
TCP ラッパーによってクライアントにアクセスが許可されると、NFS サーバーは、/etc/exports 設定ファイルを参照して、そのクライアントがエクスポート済みファイルシステムへのアクセスできるかどうかを確認します。アクセスが可能なことが確認されると、そのユーザーは、ファイルおよびディレクトリーへの全操作を行えるようになります。
重要
ファイアーウォールを有効にしている Red Hat Enterprise Linux のデフォルトインストールで NFS を正しく動作させるために、IPTables は、デフォルトの TCP ポート 2049 に設定してください。IPTables が正しく設定されていないと、NFS は正常に動作しません。
NFS の初期化スクリプトおよび rpc.nfsd プロセスでは、システム起動中の指定ポートへのバインドが可能になりました。ただし、このポートが使用できない場合や、別のデーモンと競合してしまう場合は、エラーが発生しやすくなる可能性があります。

9.1.1. 必要なサービス

Red Hat Enterprise Linux は、カーネルレベルのサポートとデーモンプロセスの組み合わせを使用して、NFS ファイル共有を提供します。すべての NFS バージョンは、クライアントとサーバー間の Remote Procedure Calls (RPC) に依存します。Red Hat Enterprise Linux 6 での RPC サービスは、rpcbind サービスによって制御されます。NFS ファイルシステムの共有やマウントには、実装されている NFS のバージョンに応じて、次のようなサービスが連携して動作することになります。
注記
portmap サービスは、Red Hat Enterprise Linux の旧バージョンで、RPC プログラム番号を、IP アドレスとポート番号の組み合わせにマッピングするのに使用されていました。このサービスは、Red Hat Enterprise Linux 6 でIPv6 に対応にするため、rpcbind に置き換えられています。
nfs
service nfs start により NFS サーバーおよび該当の RPC プロセスが起動し、共有 NFS ファイルシステムの要求が処理されます。
nfslock
service nfslock は、NFS クライアントがサーバー上のファイルをロックできるように適切な RPC プロセスを開始する必須サービスをアクティブにします
rpcbind
rpcbind は、ローカルの RPC サービスからのポート予約を受け入れます。その後、これらのポートは、対応するリモートの RPC サービスによりアクセス可能であることが公開されます。rpcbind は、RPC サービスの要求に応答し、要求された RPC サービスへの接続を設定します。このプロセスは NFSv4 では使用されません。
rpc.nfsd
rpc.nfsd は、サーバーが公開している明示的な NFS のバージョンとプロトコルを定義できます。NFS クライアントが接続するたびにサーバースレッドを提供するなど、NFS クライアントの動的な要求に対応するため、Linux カーネルと連携して動作します。このプロセスは、nfs サービスに対応します。
注記
Red Hat Enterprise Linux 6.3 では、NFSv4 サーバーのみが rpc.idmapd を使用します。NFSv4 クライアントは、キーリングベースの idmapper nfsidmap を使用します。nfsidmap は、ID マッピングを実行するためにオンデマンドでカーネルによって呼び出されるスタンドアロンプログラムです。nfsidmap に問題がある場合は、クライアントが rpc.idmapd の使用にフォールバックします。nfsidmap の詳細は、man ページの nfsidmap を参照してください。
以下の RPC プロセスは、NFS サービスを容易にします。
rpc.mountd
NFS サーバーは、このプロセスを使用して NFSv2 クライアントおよび NFSv3 クライアントの MOUNT 要求を処理します。要求されている NFS 共有が現在 NFS サーバーによりエクスポートされているか、またその共有へのクライアントのアクセスが許可されているかを確認します。マウント要求が許可されると、rpc.mountd サーバーは Success ステータスで応答し、この NFS 共有の File-Handle を NFS クライアントに戻します。
lockd
lockd は、クライアントとサーバーの両方で実行するカーネルスレッドです。Network Lock Manager (NLM) プロトコルを実装し、これにより、NFSv2 および NFSv3 クライアントがサーバー上のファイルをロックできるようになります。NFS サーバーが実行中で、NFS ファイルシステムがマウントされていれば、このプロセスは常に自動的に起動します。
rpc.statd
このプロセスは、Network Status Monitor (NSM) RPC プロトコルを実装します。NFS サーバーが正常にシャットダウンされずに再起動すると、NFS クライアントに通知します。rpc.statdnfslock サービスが自動的に起動するため、ユーザー設定は必要ありません。このプロセスは NFSv4 では使用されません。
rpc.rquotad
このプロセスは、リモートユーザーのユーザークォーター情報を提供します。rpc.rquotadnfs サービスにより自動的に起動するため、ユーザー設定は必要ありません。
rpc.idmapd
rpc.idmapd は、ネットワーク上の NFSv4 の名前 (user@domain 形式の文字列) とローカルの UID および GID とのマッピングを行う NFSv4 クライアントアップコールおよびサーバーアップコールを提供します。idmapd を NFSv4 で正常に動作させるには、/etc/idmapd.conf ファイルを設定する必要があります。少なくとも、NFSv4 マッピングドメインを定義する「Domain」パラメーターを指定する必要があります。NFSv4 マッピングドメインが DNS ドメイン名と同じ場合は、このパラメーターは必要ありません。クライアントとサーバーが ID マッピングの NFSv4 マッピングドメインに合意しないと、適切に動作しません。
重要
NFSv4 の ID マッピングを Red Hat Enterprise Linux の特定のバージョンで処理される方法の詳細は、ナレッジベースの記事「 RHEL: NFSv4 and ID mapping 」を参照してください。


[3] rpcbind サービスは 、以前のバージョンの Red Hat Enterprise Linux で使用されていたポート マップから、RPC プログラム番号の組み合わせを IP アドレスポート番号をマッピングします。詳細は、「必要なサービス」 を参照してください。