1.1.4  RPC

　　因为NFS支持的功能相当多，而不同的功能都会使用不同的程序来启动。每启动一个功能就会启用一些端口来传输数据，因此NFS的功能所对应的端口才没有固定，而是采用随机取用一些未被使用的小于724的端口来作为传输之用。但如此一来又造成客户端要连接服务器时的困扰，因为客户端要知道服务器端的相关端口才能够联机，此时我们需要远程过程调用（RPC）的服务。RPC最主要的功能就是指定每个NFS功能所对应的端口号，并且回报给客户端，让客户端可以连接到正确的端口上。当服务器在启动NFS时会随机选用数个端口，并主动地向RPC注册。因此RPC可以知道每个端口对应的NFS功能。然后RPC固定使用端口111来监听客户端的请求并回报客户端正确的端口，所以可以让NFS的启动更为容易。注意，启动NFS之前，要先启动RPC；否则NFS会无法向RPC注册。另外，重新启动RPC时原本注册的数据会不见，因此RPC重新启动后它管理的所有程序都需要重新启动以重新向RPC注册。

　　当客户端有NFS文件要存取请求时，它如何向服务器端要求数据？

　　（1）客户端会向服务器端的RPC（port 111）发出NFS文件存取功能的询问请求。

　　（2）服务器端找到对应的已注册的NFS daemon端口后会回报给客户端。

　　（3）客户端了解正确的端口后，就可以直接与NFS守护进程来联机。

　　由于NFS的各项功能都必须要向RPC注册，因此RPC才能了解NFS服务的各项功能的port number、PID和NFS在主机所监听的IP等，而客户端才能够通过RPC的询问找到正确对应的端口。即NFS必须要有RPC存在时才能成功地提供服务，因此我们称NFS为RPC Server的一种。事实上，有很多这样的服务器都向RPC注册。例如，NIS（Network Information Service）也是RPC Server的一种。所以如图1-3所示，不论是客户端还是服务器端，要使用NFS都需要启动RPC。

　　图1-3  NFS与RPC服务及操作系统的相关性

　　NFS协议从诞生到现在为止，已经有多个版本，如NFS V2（rfc794）及NFS V3（rfc1813）（最新的版本是V4（rfc307））。最早，SUN公司曾将NFS V2设计为只使用UDP，主要原因是当时机器的内存、网络速度和CPU的影响，不得不选择对机器负担较轻的方式。而到了NFS V3，SUN公司选择了TCP作为默认的传输方式。V3相对V2的主要区别如下。

　　（1）文件尺寸。

　　V2最大只支持32位的文件大小（4 GB），而V3新增加了支持64位文件大小的技术。

　　（2）文件传输尺寸。

　　V3没有限定传输尺寸，V2最多只能设定为8 KB，可以使用-rsize and -wsize来设定。

　　（3）返回完整的信息。

　　V3增加和完善了返回错误和成功信息，对于服务器的设置和管理能带来很大好处。

　　（4）增加了对TCP传输协议的支持。

　　V2只提供了对UDP的支持，在一些高要求的网络环境中有很大限制；V3增加了对TCP的支持。UDP有着传输速度快且非连接传输的便捷特性，但是在传输上没有TCP稳定。当网络不稳定或者黑客入侵时很容易使NFS的性能大幅度降低，甚至使网络瘫痪。所以对于不同情况，网络要有针对性地选择传输协议。NFS的默认传输协议是UDP，然而RHEL 4.0内核提供了对通过TCP的NFS的支持。要通过TCP来使用NFS，在客户端系统上挂载NFS导出的文件系统时包括一个"-o tcp"选项。使用TCP的优点和缺点如下。

　　- 被提高了的连接持久性，因此获得的NFS stale file handles消息就会较少。

　　- 载量较大的网络的性能会有所提高，因为TCP确认每个分组，而UDP只在完成时才确认。

　　- TCP具有拥塞控制技术（UDP根本没有），在一个拥塞情况严重的网络上，UDP分组是被首先撤销的类型。使用UDP意味着，如果NFS正在写入数据（单元为8 KB的块），所有这8 KB数据都需要被重新传输。由于TCP的可靠性，8 KB数据中只有一部分需要重新传输。

　　- 错误检测。当TCP连接中断（由于服务器停止），客户端就会停止发送数据而开始重新连接。UDP是无连接的，使用它的客户端就会继续给网络发送数据直到服务器重新上线为止。

　　- TCP的费用在性能方面的提高并不显著。

　　（5）异步写入特性。

　　（6）改进了服务器的mount性能。

　　（7）有更好的I/O写性能。

　　（8）更强的网络运行效能，使得网络运行更为有效。

　　（9）更强的灾难恢复功能。

　　在Linux上，UDP是默认使用的协议。作为服务器别无选择。但作为客户端，可以使用TCP和其他使用TCP的UNIX NFS服务器互联。在局域网中使用UDP较好，因为局域网有比较稳定的网络保证。使用UDP可以带来更好的性能，Linux默认使用V2，但是也可以通过mount option的nfsvers=n选择。NFS使用TCP/IP提供的协议和服务运行于OSI层次模型的应用层，如下表所示。

　　表  OSI层次模型上的NFS

　　更多的NFS相关协议信息可以参考如下网页。

　　（1）http://www.faqs.org/rfcs/rfc794.html。

　　（2）http://www.tldp.org/HOWTO/NFS-HOWTO/index.html。

　　本文节选自《Red Hat Enterprise Linux 5.0服务器构建与故障排除》一书，作者曹江华。本文仅提供读者试读，如需全部内容请购买原书。