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乾貨 | Windows環境下的NFS檔案服務的搭建

 

本文描述了在應用環境為Windows系統下,需要使用檔案儲存的場景。本文采用了私有化部署的方式向用戶提供了檔案共享儲存服務。用NFS協議,搭建Windows環境NFS服務,為Windows系統下的雲主機提供共享訪問服務。

儲存格式都有哪些?

檔案、塊和物件是三種以不同的方式來儲存、整理和呈現資料的儲存格式。這些格式各有各的功能和限制。檔案儲存會以檔案和資料夾的層次結構來整理和呈現資料;塊儲存會將資料拆分到任意劃分且大小相同的卷中; 物件儲存會管理資料並將其連結至關聯的元資料

塊儲存

塊儲存主要是將裸磁碟空間整個對映給主機使用的,就是說例如磁碟陣列裡面有5塊硬碟(為方便說明,假設每個硬碟1G),然後可以通過劃邏輯盤、做Raid、或者LVM(邏輯卷)等種種方式邏輯劃分出N個邏輯的硬碟。(假設劃分完的邏輯盤也是5個,每個也是1G,但是這5個1G的邏輯盤已經於原來的5個物理硬碟意義完全不同了。例如第一個邏輯硬碟A裡面,可能第一個200M是來自物理硬碟1,第二個200M是來自物理硬碟2,所以邏輯硬碟A是由多個物理硬碟邏輯虛構出來的硬碟。)

典型裝置:磁碟陣列,硬碟

檔案儲存

為了克服塊儲存檔案無法共享的問題,所以有了檔案儲存。主要功能是通過網路(一般是區域網)讓不同的主機系統之間可以共享檔案或目錄。本文檔案儲存採用NFS協議,NFS客戶端(一般為應用伺服器,例如Web)可以通過掛載(mount)的方式將NFS伺服器端共享的資料目錄掛載帶NFS客戶端本地系統中(就是某一個掛載點下)。從客戶端本地看,NFS伺服器端共享的目錄就好像是客戶端自己的磁碟分割槽或目錄一樣,而實際上確實遠端的NFS伺服器的目錄。

典型裝置:FTP、NAS

物件儲存

物件儲存系統(Object-Based Storage System)是綜合了NAS和SAN的優點,同時具有SAN的高速直接訪問和NAS的資料共享等優勢,提供了高可靠性、跨平臺性以及安全的資料共享的儲存體系結構。物件儲存主要操作物件是物件(Object)。和檔案和物件儲存相比,沒有隨機讀寫的介面。和檔案儲存相比,沒有目錄樹的概念。協議更注重簡潔。

典型裝置:內建大容量硬碟的分散式伺服器、京東雲OSS即物件儲存


 

檔案儲存的適用場景

檔案與較底層的塊儲存不同, 上升到了應用層, 一般指的就是NAS ,一套網路儲存裝置, 通過TCP/IP進行訪問, 協議為NFSv3/v4由於通過網路。下面簡單介紹以下NFS儲存適用的兩個場景,當然,還有更多的場景適合使用檔案儲存,本文不一一列出。

Web 服務

前端面向終端使用者的服務由多臺web伺服器提供,多臺伺服器需要共享檔案儲存,檔案系統、檔案命名約定和許可權等符合應用系統需求。

媒資管理

媒體行業由於其工作流和媒資是一直變化的,很多使用者使用多雲或混合雲,媒體的剪輯、編輯在本地進行,儲存和分發在雲端,由於檔案儲存可以和現有的系統輕鬆的整合,因此,很多使用者將檔案儲存用於媒資管理。


 

Windows環境下的NFS檔案服務的搭建

 

選擇Windows系統搭建NFS協議檔案儲存系統的優勢如下:

  • 系統交付後由使用者進行維護,使用者對Windows系統熟悉;

  • 部分應用系統只能訪問檔案儲存;

  • 微軟的SMB協議是面向網路連線的共享協議,對網路傳輸的可靠性要求高,常使用TCP/IP;NFS是獨立於傳輸的,可使用TCP或UDP,同時考慮後期有linux系統擴容需求,故選擇NFS協議。

  • 京東雲提供Linux環境的檔案儲存服務,無需另行搭建。(詳見https://www.jdcloud.com/cn/products/cloud-file-service)

本設計的優勢:

  • 共享訪問-您在同一子網內的多臺雲主機可以共享同一個雲檔案服務中的檔案儲存系統。對於多個應用例項需要共享通用資料來源的場景,特別適合使用雲檔案服務實現。

  • 易於使用-支援標準的NFS協議,提供全託管的服務,無需修改應用,通過標準的檔案系統掛載步驟即可實現無縫整合。極大降低遷移成本,簡化雲上專案開發。

  • 穩定可靠-本系統儲存基於京東云云硬碟,採用3副本冗餘儲存,提供超強的穩定性和可靠性,滿足應用服務對檔案系統的可用性和可靠性需求。

  • 易於擴充套件-本系統儲存基於京東云云硬碟,可根據業務需求進行儲存空間的擴充套件。

一、建立NFS服務主機

1、建立例項

在京東雲上建立一臺雲主機,作為NFS伺服器;NFS服務要和已有云資源建立在同一區域,同一VPC中。

登入京東雲控制檯,選擇彈性計算-雲主機-例項,選擇建立例項所屬地域,點選“建立”按鈕,進入雲主機購買頁面。

2、選擇計費模式

包年包月和按配置計費,包年包月按一個正月進行購買付費,按配置計費按照實際使用的時長(精確至秒)每小時進行扣費。

3、地域與可用區選擇

在此步驟仍可以選擇例項對應的地域(華北-北京、華南-廣州、華東-宿遷及華東-上海)及可用區,請注意“不同地域資源內網不互通,建立之後不可更改”,如果所選地域限額已滿,可以通過提交工單提升限額。

4、建立方式選擇

提供三種建立方式 自定義建立、使用例項模板建立、在高可用組內建立,後兩種需要您預先建立好例項模板和高可用組,我們使用保持預設選項“自定義建立”。

5、選擇windows系統映象

映象分為雲硬碟系統盤映象及本地盤系統盤映象,前者僅支援建立系統盤為雲硬碟的例項,後者僅支援建立系統盤為本地盤的例項。因為搭建windows系統環境的NFS儲存,故映象選擇官方-windows server-windows server 2012 R2標準版。

6、選擇例項規格

例項的規格支援使用者自定義選擇,從最小的1核1G(如g.s1.micro)到72C576GB(如m.n2.18xlarge),使用者可以根據不同業務場景選擇例項規格及相應配置。考慮到NFS對主機計算效能要求不高,選擇2核4G規格主機。

7、配置NFS儲存

雲主機資料盤:資料盤為NFS系統儲存盤,可以根據實際業務需要選擇容量。(此處選擇20G為例)

8、配置例項網路

選擇私有網路及子網:VPC子網選擇與需要訪問NFS儲存的雲主機所在的VPC。

選擇內網IP分配方式:如對內網IP地址沒有特殊要求,可以不指定由系統自動在子網可用網段內分配,如需指定請在提示範圍內輸入,系統會校驗IP是否可用。須注意的是,若選擇自定義內網IP地址,則無法批量建立例項。

9、選擇安全組

例項在建立時必須繫結一個安全組,若當前地域下未建立自定義安全組,可以在系統建立的三個預設安全組中選擇一個繫結(每個私有網路建立成功之後都會自動建立三個預設安全組),也可以通過快速入口前往安全組頁面建立安全組。由於官方映象系統內防火牆預設關閉,建議繫結僅開放22埠(Linux)或3389埠(Windows)的安全組,例項建立之後再根據訪問需求建立新的安全組並繫結。


10、配置公網頻寬

頻寬計費方式:京東雲提供按固定頻寬和按使用流量兩種頻寬計費型別的彈性公網IP,按固定頻寬計費按購買時設定的頻寬上限值付費,而與實際訪問公網所用頻寬無關,按使用流量計費則根據您實時訪問公網的實際流量計費。

線路:彈性公網IP線路分為:BGP和非BGP,若您需要更快更高效的網路接入請選用BGP。

頻寬範圍:1Mbps~200Mbps。在建立主機過程中可以暫不購買公網IP,完成主機建立後,再進行繫結。

NFS儲存如果只供VPC內雲主機使用,可以不購買公網IP和頻寬。


11、設定例項名稱、描述

您需要設定建立的主機名,名稱不可為空,只支援中文、數字、大小寫字母、英文下劃線“ _ ”及中劃線“ - ”,且不能超過32字元,如果為批量建立購買,名稱以“xxx1”、“xxx2”依次顯示。同時支援為例項新增描述,描述允許為空,若新增長度不能超過256字元。

12、設定密碼

可以選擇“立即設定”密碼,也可以選擇“暫不設定”(系統會以簡訊和郵件方式傳送預設密碼),密碼除了用於SSH登入例項時的密碼,也是控制檯通過VNC登入例項的密碼。


確認雲主機數量及購買時長 購買數量受限該地域您雲主機、雲硬碟、公網IP限額以及所選子網剩餘IP數量,若限額不夠,可通過提交工單提升限額。若購買包年包月例項,則需要設定購買時長,最短為1個月,最長為2年,支付十個月費用即可享受一年服務。若需要更長服務時長請提交工單。

點選確認後,返回到控制檯,顯示建立中,待狀態為執行,NFS服務主機建立完畢。

13、登陸雲主機

14、新增資料盤

開啟,開始選單-伺服器管理器-檔案和儲存服務-磁碟,如下圖:

選擇資料硬碟,右鍵選擇新建卷,檔案格式為NTSF

二、建立NFS服務

1、安裝NFS伺服器端元件

開啟,開始選單-伺服器管理器”,在主頁儀表板中單擊“新增角色和功能”,如下圖所示。

在“開始之前”對話方塊中,會顯示配置成NFS伺服器必要的前提步驟,請按文字介紹的注意事項確認一下,如果沒有問題的話,可以單擊“下一步”,如下圖所示:

在“安裝型別”對話方塊中,選擇“基於角色或基於功能的安裝”,然後單擊“下一步”,如下圖所示:

在“伺服器選擇”對話方塊中,選擇“從伺服器池中選擇伺服器”,然後單擊“下一步”:

在“伺服器角色”對話方塊中,選擇“檔案和儲存服務”中“NFS伺服器”,然後單擊“下一步”,如下圖所示:

繼續單擊“下一步”,如下圖所示:

在“確認”對話方塊中,可以看到我們從第一步到最後一步選擇的引數等資訊,如果有要修改的地方,可以單擊“上一步”返回修改,確認沒有問題的話,可以單擊“安裝”,如下圖所示:

至此,Windows系統的NFS服務端安裝完畢,根據提示重啟伺服器。

2、建立共享服務

NFS服務端安裝完畢,回到伺服器管理器,選擇檔案和儲存服務

選擇 共享-啟動新加共享嚮導

選擇“NFS共享-快速”

選擇資料盤,設定共享名稱

選擇“身份驗證”相關配置,如下圖所示:

設定共享許可權,許可權請根據實際需要設定

建立完畢,顯示”已成功建立共享“,如下圖所示:

3、設定共享資料夾

在要設定共享的資料夾屬性中,選擇“NFS共享”欄位,點選“管理NFS共享”, 在“NFS高階共享”對話方塊中,選擇並勾選“共享此資料夾”:

返回伺服器管理器,共享對話方塊中,可以看到剛才新建的資料夾共享已經成功

 


參考資料:

1、檔案儲存、塊儲存還是物件儲存?redhat官網

2、塊儲存、檔案儲存、物件儲存這三者的本質差別是什麼?.知乎.2016-1-1[引用日期2017-10-04]

(https://baike.baidu.com/reference/18736489/a856jWYROoQogtX1hq-v--jSQA2gCYgCMBplvTmv4CMzJVb0PTNGi7CQM2ibtJ9eszIN8DDnq7HllTzPhZeTnP8engs)

3、今非昔比:塊儲存的複雜度提高 .TechTarget儲存[引用日期2015-10-21](https://baike.baidu.com/reference/18736489/df951veTu23yPnTvtfOXTvBUpDPjuA8ViuooVBW0NDOiB3qp_rJK0l8aRaFmmhbzPj4Kk-4OMDrn9AGlEt1D-YeUws8wnhuYuc7rJUcaI-B0fg)

 

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