CIFS與NFS協(xié)議分析

1、NFS CIFS協(xié)議1、 CIFSMicrosoft推出SMB(server message block)后，進(jìn)一步發(fā)展，使其擴(kuò)展到Internet上，成為common internet file system。CIFS采用C/S模式，基本網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：TCP/IP和IPX/SPX；兩種資源訪問模式：（1） share level security：所有用戶的共享資源訪問口令是相同的，主要在win9x中使用；（2） user level securyt：Win NT以后的OS只提供ULS，用于必須提供正確的U/P，并且每個(gè)用戶權(quán)限可以是不同的。C/S的交互模式：類似與三次握手；三個(gè)交互：（1） 協(xié)

2、議選擇：雙方選擇合適的協(xié)議進(jìn)行交互；（2） 身份驗(yàn)證：按選定的協(xié)議登錄server，由server對(duì)client進(jìn)行身份驗(yàn)證；（3） 資源獲取：認(rèn)證通過后，server和client進(jìn)行交互，進(jìn)行文件讀寫等操作。 注意：相同win OS中，所有機(jī)器都是對(duì)等的，扮演雙重角色，可以作server，也可以是client。CIFS是一種協(xié)議，和具體的OS關(guān)系不大，Unix在安裝samba后可以使用CIFS；2、 CIFS和NFS對(duì)比(1) CIFS面向網(wǎng)絡(luò)連接的共享協(xié)議，對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃砸蟾撸Ｊ褂肨CP/IP；NFS是獨(dú)立于傳輸?shù)模墒褂肨CP或UDP；(2) NFS缺點(diǎn)之一，是要求client

3、必須安裝專用軟件；而CIFS集成在OS內(nèi)部，無需額外添加軟件；(3) NFS屬無狀態(tài)協(xié)議，而CIFS屬有狀態(tài)協(xié)議；NFS受故障影響小，可以自恢復(fù)交互過程，CIFS不行；從傳輸效率上看，CIFS優(yōu)于NFS，沒有太多冗余信息傳送；(4) 兩種協(xié)議都需要文件格式轉(zhuǎn)換，NFS保留了unix的文件格式特性，如所有人、組等等；CIFS則完全安裝win的風(fēng)格來作。NAS之文件系統(tǒng)之NFSNFS：sun公司1984年推出，基于RPC構(gòu)建，依靠Unix OS。目的：通過網(wǎng)絡(luò)連接來共享servers上的Files和Data。基本原理：server借助NFS導(dǎo)出一個(gè)或多個(gè)可供遠(yuǎn)程客戶端共享的目的，客戶端mount

4、server上的目錄，實(shí)現(xiàn)對(duì)文件資源的共享?？蛻舳私柚鶵PC對(duì)服務(wù)器提出服務(wù)請(qǐng)求。NFS是帶Cache的，提高訪問效率。NFS的服務(wù)器提供三個(gè)關(guān)鍵守護(hù)進(jìn)程：portmap，mounted，nfsd（1） portmap 監(jiān)聽固定端口，提供RPC服務(wù)，將TCP/IP的協(xié)議端口映射為RPC程序號(hào)；2 / 5（2） nfsd 根據(jù)客戶需求啟動(dòng)文件系統(tǒng)請(qǐng)求服務(wù)守護(hù)進(jìn)程，處理用戶需求；（3） mounted 發(fā)送文件句柄給客戶端的mount進(jìn)程。其它進(jìn)程nfsiod：用于提供IO吞吐率。NFS特點(diǎn)：(1) 無狀態(tài)協(xié)議；(2) 支持故障自恢復(fù)功能；可實(shí)現(xiàn)容錯(cuò)、容災(zāi)功能；3、 NFS和CIFS網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)N

5、FS（Network File System，網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)）是當(dāng)前主流異構(gòu)平臺(tái)共享文件系統(tǒng)之一。主要應(yīng)用在UNIX環(huán)境下。最早是由SUN microsystem開發(fā)，現(xiàn)在能夠支持在不同類型的系統(tǒng)之間通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行文件共享，廣泛應(yīng)用在FreeBSD、SCO、Solaris等等異構(gòu)操作系統(tǒng)平臺(tái)，允許一個(gè)系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)上與他人 共享目錄和文件。通過使用NFS，用戶和程序可以象訪問本地文件一樣訪問遠(yuǎn)端系統(tǒng)上的文件，使得每個(gè)計(jì)算機(jī)的節(jié)點(diǎn)能夠像使用本地資源一樣方便的使用網(wǎng)上資源。換言之，NFS可用于不同類型計(jì)算機(jī)、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和傳輸協(xié)議運(yùn)行環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)文件遠(yuǎn)程訪問和共享。NFS的工作原理是使用客戶端/服務(wù)

6、器架構(gòu)，由一個(gè)客戶端程序和服務(wù)器程序組成。服務(wù)器程序向其它計(jì)算機(jī)提供對(duì)文件系統(tǒng)的訪問，其過程就叫做“輸出”。NFS客戶端程序?qū)蚕砦募到y(tǒng)進(jìn)行訪問時(shí)，把它們從NFS服務(wù)器“輸送”出來。文件通常以“塊”為單位進(jìn)行傳輸，其尺寸是8K（雖然它可能會(huì)將操作分成更小尺寸的分片）。NFS傳輸協(xié)議用于服務(wù)器和客戶機(jī)之間的文件訪問和共享的通信，從而使客戶機(jī)遠(yuǎn)程的訪問保存在存儲(chǔ)設(shè)備上的數(shù)據(jù)。CIFS(Common Internet File System，公共互聯(lián)網(wǎng)文件系統(tǒng))是當(dāng)前主流異構(gòu)平臺(tái)共享文件系統(tǒng)之一。主要應(yīng)用在NT/Windows環(huán)境下，是由Microsoft公司開發(fā)。其工作原理是讓CIFS協(xié)議運(yùn)行與

7、TCP/IP通信協(xié)議之上，讓Unix計(jì)算機(jī)可以在網(wǎng)絡(luò)鄰居上被Windows計(jì)算機(jī)看到。共享文件系統(tǒng)特點(diǎn)：1、 異構(gòu)平臺(tái)下的文件共享：不同平臺(tái)下的多個(gè)客戶端可以很容易的共享NAS中的同一個(gè)文件。2、 充分利用現(xiàn)有的LAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，保護(hù)現(xiàn)有投資。3、 冗余安裝，使用和管理都很方便，實(shí)現(xiàn)即插即用。4、 廣泛的連接性：由于基于IP/Ethernet以及標(biāo)準(zhǔn)的NFS和CIFS，可以適應(yīng)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。5、 內(nèi)部資源的整合：可以將內(nèi)部的磁盤整合成一個(gè)統(tǒng)一的存儲(chǔ)池，以卷的方式提供給不同的用戶，每一個(gè)卷可以格式化成不同的文件系統(tǒng)。6、 允許應(yīng)用進(jìn)程打開一個(gè)遠(yuǎn)地文件，并能夠在該文件的某一個(gè)特定的位置上開始讀寫數(shù)

8、據(jù)。NFS可使用戶只復(fù)制一個(gè)大文件中的一個(gè)很小的片段，而不需要復(fù)制整個(gè)大文件，在網(wǎng)絡(luò)上傳送的只是少量的修改數(shù)據(jù)。需要注意的是，CIFS和NFS雖然統(tǒng)一也是文件系統(tǒng)（File System），但它并不能用于在磁盤中存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)，它定義的是通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳輸文件時(shí)的文件組織格式和數(shù)據(jù)傳輸方式。利用CIFS和NFS共享文件實(shí)際涉及到兩次的文件系統(tǒng)轉(zhuǎn)換?？蛻舳藦姆?wù)器端申請(qǐng)一個(gè)文件時(shí)，服務(wù)器端首先從本地讀出文件（本地文件系統(tǒng)格式），并以NFS/CIFS的格式封裝成IP報(bào)文并發(fā)送給客戶端?？蛻舳耸盏絀P報(bào)文以后，把文件存儲(chǔ)于本地磁盤中（本地文件系統(tǒng)格式）。4、 存儲(chǔ)系統(tǒng)與文件系統(tǒng)提到NAS，通常

9、會(huì)想到傳統(tǒng)的NAS設(shè)備，它具有自己的文件系統(tǒng)，具有較大的存儲(chǔ)容量，具有一定的文件管理和服務(wù)功能。NAS設(shè)備和客戶端之間通過IP網(wǎng)絡(luò)連接，基于NFS/CIFS協(xié)議在不同平臺(tái)之間共享文件，數(shù)據(jù)的傳輸以文件為組織單位。雖然NAS設(shè)備常被認(rèn)為是一種存儲(chǔ)架構(gòu)，但NAS設(shè)備最核心的東西實(shí)際上在存儲(chǔ)之外，那就是文件管理服務(wù)。從功能上來看，傳統(tǒng)NAS設(shè)備就是一個(gè)帶有DAS存儲(chǔ)的文件服務(wù)器。從數(shù)據(jù)的IO路徑來看，它的數(shù)據(jù)IO發(fā)生在NAS設(shè)備內(nèi)部，這種架構(gòu)與DAS毫無分別。而事實(shí)上，很多NAS設(shè)備內(nèi)部的文件服務(wù)模塊與磁盤之間是通過SCSI總線連接的。至于通過NFS/CIFS共享文件，完全屬于高層協(xié)議通信，根本就不在數(shù)據(jù)IO路徑上，所以數(shù)據(jù)的傳輸不可能以塊來組織。正是由于這種功能上的重疊，在SAN出現(xiàn)以后，NAS頭設(shè)備（或NAS網(wǎng)關(guān)）逐漸發(fā)展起來，NAS over SAN的方案越來越多，NAS回歸了其文件服務(wù)的本質(zhì)。由此可知，NAS與一般的應(yīng)用主機(jī)在網(wǎng)絡(luò)層次上的位置是相同的，為了在磁盤中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，就必須要建立文件系統(tǒng)。有的NAS設(shè)備采用專有文件系統(tǒng)，而有的NAS設(shè)備則直接借用其操作系統(tǒng)支持的