Network File System - administrator-tutorials

In der modernen IT-Infrastruktur ist es oft notwendig, Dateien und Verzeichnisse über Netzwerke hinweg freizugeben, damit mehrere Benutzer oder Systeme gleichzeitig auf gemeinsame Ressourcen zugreifen können. Eine der ältesten und zuverlässigsten Methoden, dies unter Unix- und Linux-Systemen zu realisieren, ist das Network File System (NFS). In diesem Blogbeitrag werden wir uns ansehen, was NFS ist, wie es funktioniert und wie Sie es unter Linux einrichten können.

Was ist NFS?

Das Network File System (NFS) ist ein verteiltes Dateisystemprotokoll, das es einem Computer ermöglicht, auf Dateien über ein Netzwerk zuzugreifen, als wären sie lokal auf seiner Festplatte gespeichert. NFS wurde ursprünglich von Sun Microsystems in den 1980er Jahren entwickelt und ist mittlerweile ein weit verbreiteter Standard, insbesondere in Linux- und Unix-Umgebungen.

Durch NFS können Benutzer und Anwendungen nahtlos auf Dateien auf entfernten Servern zugreifen, ohne sich um das Kopieren oder die Verwaltung von Dateien zwischen Systemen kümmern zu müssen. Dies macht NFS ideal für den Einsatz in Netzwerken mit mehreren Computern, die auf eine gemeinsame Dateibasis zugreifen müssen.

Vorteile von NFS

NFS bietet viele Vorteile, insbesondere in Linux-Umgebungen:

Zentralisierte Datenverwaltung: Dateien können zentral auf einem Server gespeichert werden, während Benutzer auf verschiedenen Systemen über das Netzwerk auf sie zugreifen können.
Nahtlose Integration: NFS ist vollständig in das Dateisystem von Linux integriert, sodass entfernte Dateien wie lokale Dateien verwendet werden können.
Plattformübergreifend: NFS kann nicht nur in Linux-Umgebungen, sondern auch in Unix und teilweise Windows-Umgebungen verwendet werden.
Skalierbarkeit: NFS eignet sich hervorragend für den Einsatz in großen Netzwerken und kann leicht auf mehrere Clients ausgeweitet werden.

NFS-Versionen

NFS hat sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt und unterstützt mehrere Versionen:

NFSv2 (1989): Die älteste Version, die heute kaum noch verwendet wird. Sie unterstützt nur UDP und hat Einschränkungen bei der Dateigröße.
NFSv3 (1995): Diese Version brachte viele Verbesserungen, darunter Unterstützung für größere Dateien, asynchrones Schreiben und bessere Leistung.
NFSv4 (2000): NFSv4 brachte erhebliche Verbesserungen in Bezug auf Sicherheit, Leistung und Kompatibilität. Es unterstützt standardmäßig Kerberos-Authentifizierung, ist firewall-freundlicher und benötigt nur einen einzigen Port (2049).

Einrichten eines NFS-Servers unter Linux

Die Einrichtung eines NFS-Servers unter Linux ist relativ einfach. In den folgenden Schritten wird gezeigt, wie man einen NFS-Server installiert, konfiguriert und freigegebene Verzeichnisse für Clients verfügbar macht.

Schritt 1: Installation des NFS-Servers

Zunächst muss das NFS-Server-Paket auf dem Linux-Server installiert werden. Abhängig von der Linux-Distribution können die Befehle leicht variieren.

Für Debian/Ubuntu-basierte Systeme:

sudo apt update
sudo apt install nfs-kernel-server

Für Red Hat/CentOS-basierte Systeme:

sudo yum install nfs-utils

Schritt 2: Freigeben von Verzeichnissen

Nachdem der NFS-Server installiert wurde, können Sie die Verzeichnisse, die freigegeben werden sollen, in der Datei /etc/exports konfigurieren.

Öffnen Sie die Datei /etc/exports mit einem Texteditor:

sudo nano /etc/exports

Fügen Sie Zeilen hinzu, um Verzeichnisse freizugeben. Beispiel:

/home/shared 192.168.1.0/24(rw,sync,no_subtree_check)

In diesem Beispiel wird das Verzeichnis /home/shared für das gesamte Netzwerksegment 192.168.1.0/24 freigegeben. Hierbei bedeuten die Optionen:

rw: Lese- und Schreibzugriff für Clients.
sync: Änderungen werden sofort auf die Festplatte geschrieben (sicherer, aber langsamer).
no_subtree_check: Deaktiviert die Überprüfung von Unterverzeichnissen (verbessert die Leistung).

Schritt 3: NFS-Dienst starten und aktivieren

Nachdem die Freigaben konfiguriert sind, müssen Sie den NFS-Dienst starten und sicherstellen, dass er beim Booten automatisch startet.

Starten und aktivieren Sie den Dienst mit:

sudo systemctl start nfs-server
sudo systemctl enable nfs-server

Um die Freigaben in /etc/exports zu aktivieren, führen Sie folgenden Befehl aus:

sudo exportfs -arv

Schritt 4: Firewall-Konfiguration

Wenn eine Firewall auf dem Server aktiviert ist, müssen Sie sicherstellen, dass der NFS-Dienst durchgelassen wird. Auf einem typischen System, das firewalld verwendet, können Sie dies mit folgendem Befehl tun:

sudo firewall-cmd --permanent --add-service=nfs
sudo firewall-cmd --reload

Einrichten eines NFS-Clients

Nun, da der Server konfiguriert ist, können Clients auf das freigegebene Verzeichnis zugreifen. Auch hier ist der Prozess einfach.

Schritt 1: Installation des NFS-Clients

Auf dem Client muss das NFS-Client-Paket installiert werden.

Für Debian/Ubuntu-basierte Systeme:

sudo apt install nfs-common

Für Red Hat/CentOS-basierte Systeme:

sudo yum install nfs-utils

Schritt 2: Mounten des NFS-Verzeichnisses

Um auf das freigegebene NFS-Verzeichnis zuzugreifen, verwenden Sie den Befehl mount. Sie können das Verzeichnis entweder temporär oder permanent einbinden.

Temporärer Mount:

sudo mount 192.168.1.100:/home/shared /mnt

Dabei ist 192.168.1.100 die IP-Adresse des NFS-Servers und /home/shared das freigegebene Verzeichnis. Das Verzeichnis wird auf dem Client unter /mnt eingebunden.

Schritt 3: Dauerhaftes Mounten des NFS-Verzeichnisses

Um das Verzeichnis beim Booten automatisch einzubinden, müssen Sie die Datei /etc/fstab auf dem Client bearbeiten.

Öffnen Sie /etc/fstab mit einem Texteditor:

sudo nano /etc/fstab

Fügen Sie folgende Zeile hinzu:

192.168.1.100:/home/shared /mnt nfs defaults 0 0

Speichern Sie die Datei und verwenden Sie mount -a, um alle in fstab definierten Einträge einzubinden:

sudo mount -a

Sicherheit in NFS

NFSv4 bietet verbesserte Sicherheitsfunktionen im Vergleich zu seinen Vorgängern. Hier sind einige Best Practices:

Kerberos-Authentifizierung: Verwenden Sie Kerberos, um sichere Authentifizierung und Zugriffskontrolle zu gewährleisten.
IP-Einschränkungen: Beschränken Sie den Zugriff auf bestimmte IP-Adressen oder Netzwerke.
Firewall-Regeln: Stellen Sie sicher, dass der NFS-Server durch eine Firewall geschützt ist.

Fazit:

Das Network File System (NFS) ist eine einfache und effektive Methode, um Dateisysteme über das Netzwerk freizugeben und zu verwalten. In Linux-Umgebungen ist NFS die bevorzugte Wahl, da es tief in das System integriert ist und eine nahtlose Zusammenarbeit ermöglicht. Mit NFS können Sie die zentrale Verwaltung von Dateien realisieren und den Zugriff über mehrere Systeme hinweg erleichtern.

Obwohl NFS eine bewährte Technologie ist, sollten moderne Sicherheitsmechanismen wie Kerberos in Erwägung gezogen werden, um sensible Daten in heutigen Netzwerkumgebungen zu schützen.