ZFS系列（十三）共享数据集

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本文继续GNU/Linux ZFS的管理系列，主要讨论共享数据集（或者叫共享文件系统）。

声明

我一直在努力让这些ZFS帖子尽可能地与操作系统无关。尽管他们倾向于Linux内核，但您应该能够将其中的大部分内容带到BSD或任何Solaris衍生产品中，如OpenIndiana或Nexenta。然而，在这篇文章中，它将是针对linux内核的，甚至是针对Ubuntu和Debian的。原因是在写这篇文章的时候iSCSI支持还没有被编译到Linux上的ZFS中，但是通过NFS和SMB共享已经支持了。此外，本文中通过NFS和SMB共享的实现细节将在是针对Debian和Ubuntu的。因此，如果你使用的是Fedora、openSUSE、Gentoo、Arch等，那么你可能需要进行调整相应的参数。

动机

您可能会问，为什么要使用ZFS特定的数据集共享，而不是使用标准软件的“可靠的”方法。原因很简单。当系统启动并完成它的服务初始化过程(通常通过执行/etc/init.d/中找到的shell脚本)时，它有一个方法来判断哪个服务先启动。笼统来说，启动过程大致是首先安装文件系统，然后启用网络，最后才启动服务。其中一些是绑定在一起的，比如NFS导出，它需要挂载文件系统、安装防火墙、启动网络和运行NFS守护进程。但是，当文件系统没有安装时，会发生什么呢?如果目录仍然可以访问，则将通过NFS导出它，应用程序可以开始将数据导出。这可能会导致各种各样的问题，比如数据不一致。因此，管理员会进行检查，比如只导出挂载点中的嵌套目录，如果文件系统挂载失败，那么嵌套目录就不会被导出。这些都是聪明的技巧，但肯定不优雅。

当将导出直接绑定到文件系统中时，您可以很好地解决这个问题，ZFS就是这么做的。例如，在ZFS中，您可以通过NFS共享特定的数据集。但是，如果数据集没有挂载，则导出对应用程序不可用，NFS客户端将会阻塞。因为网络共享是文件系统固有的，所以不需要担心数据不一致，也不需要愚蠢的检查工具或脚本。因此，Oracle的ZFS能够通过NFS、SMB (CIFS或Samba)和iSCSI共享数据集。Linux上的ZFS目前只支持NFS和SMB，即将支持iSCSI。

在每种情况下，您仍然必须安装必要的守护程序以使共享可用。例如，如果您希望通过NFS共享数据集，那么您需要安装NFS服务器软件，并且该软件必须正在运行。然后，您所需要做的就是打开数据集上的共享NFS开关，它将立即可用。

通过NFS共享

要通过NFS共享数据集，首先需要确保NFS守护进程正在运行。在Debian和Ubuntu上，这是“nfs-kernel-server”包。此外，在Debian和Ubuntu中，NFS守护进程不会启动，除非在/etc/exports文件中有导出。因此，您有两个选项:您可以创建一个虚拟的导出，仅对localhost可用，或者您可以编辑初始化脚本以启动，而不检查当前的导出。我更喜欢前者。让我们来设置一下:

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$ sudo aptitude install -R nfs-kernel-server
$ echo '/mnt localhost(ro)' >> /etc/exports
$ sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server start
$ showmount -e hostname.example.com
Export list for hostname.example.com:
/mnt localhost

在NFS守护进程运行之后，我们现在可以开始共享ZFS数据集了。我假设您已经创建了数据集，它已经挂载，并且您已经准备好开始向它提交数据了。您会注意到在zfs(8)手册中，对于“sharenfs”属性，它可以是“on”、“off”或“opts”，其中“opts”是有效的NFS导出选项。所以，如果我想共享我的“pool/srv”数据集，并将它挂载到“/srv”到10.80.86.0/24网络，我可以做一些像这样的事情:

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# zfs set sharenfs="rw=@10.80.86.0/24" pool/srv
# zfs share pool/srv
# showmount -e hostname.example.com
Export list for hostname.example.com:
/srv 10.80.86.0/24
/mnt localhost

如果您希望在启动时共享ZFS数据集，那么您需要安装/etc/default/zfs配置文件。如果你使用Ubuntu PPA，默认情况下你会安装它。如果从源代码进行编译，则不会提供此选项。这是那个文件的内容。我强调了两行，如果您想要启用NFS共享，那应该修改这两行。默认的是“不”:

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$ cat /etc/default/zfs
# /etc/default/zfs
#
# Instead of changing these default ZFS options, Debian systems should install
# the zfs-mount package, and Ubuntu systems should install the zfs-mountall
# package. The debian-zfs and ubuntu-zfs metapackages ensure a correct system
# configuration.
#
# If the system runs parallel init jobs, like upstart or systemd, then the
# `zfs mount -a` command races in a way that causes sporadic mount failures.

# Automatically run `zfs mount -a` at system start. Disabled by default.
ZFS_MOUNT='yes'
ZFS_UNMOUNT='no'

# Automatically run `zfs share -a` at system start. Disabled by default.
# Requires nfsd and/or smbd. Incompletely implemented for Linux.
ZFS_SHARE='yes'
ZFS_UNSHARE='no'

正如注释中提到的，运行并行初始化系统会给ZFS带来问题。这是我最近遇到的问题，因为我的/var/log/和/var/cache/ dataset在引导时没有挂载。为了解决这个问题，并运行串行化的启动，从而确保所有操作都按照正确的顺序执行，您需要访问一个文件:

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# touch /etc/init.d/.legacy-bootordering

这将增加您的启动时间，但考虑到我的系统每次运行几个月，我并不担心这将为我的启动增加5秒时间，在/etc/init.d/rc脚本中设置“CONCURRENCY=none”。
现在，您应该能够从NFS客户端挂载NFS导出:

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(client)# mount -t nfs hostname.example.com:/srv /mnt

通过SMB共享

目前，通过SMB共享遇到些问题，请参阅我在Github上报告的bug #1170。

与NFS一样，要通过SMB/CIFS共享ZFS数据集，需要安装并运行守护进程。 最近Samba发布了版本4，我们将继续使用Samba包的版本3，直到版本4稳定下来（注意：这篇文章原文发表于2012年，所以此时最新的稳定版本肯定不是版本3了）。

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# aptitude install -R aptitude install samba samba-client samba-doc samba-tools samba-doc-pdf
# ps -ef | grep smb
root     22413     1  0 09:05 ?        00:00:00 /usr/sbin/smbd -D
root     22423 22413  0 09:05 ?        00:00:00 /usr/sbin/smbd -D
root     22451 21308  0 09:06 pts/1    00:00:00 grep smb

此时，我们需要做的就是共享数据集，并验证它是否已被共享。同样值得注意的是，微软Windows机器不像Unix那样区分大小写。因此，如果您在异构环境中，禁用ZFS数据集上的区分大小写可能是值得的。只能在创建时设置此值。因此，您可能希望在创建该数据集时发出以下命令:

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# zfs create -o casesensitivity=mixed pool/srv

现在您可以继续配置数据集的其余部分:

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# zfs set sharesmb=on pool/srv
# zfs share pool/srv
# smbclient -U guest -N -L localhost
Domain=[WORKGROUP] OS=[Unix] Server=[Samba 3.6.6]

        Sharename       Type      Comment
        ---------       ----      -------
        print$          Disk      Printer Drivers
        sysvol          Disk      
        netlogon        Disk      
        IPC$            IPC       IPC Service (eightyeight server)
        Canon-imageRunner-3300 Printer   Canon imageRunner 3300
        HP-Color-LaserJet-3600 Printer   HP Color LaserJet 3600
        salesprinter    Printer   Canon ImageClass MF7460
        pool_srv        Disk      Comment: /srv
Domain=[WORKGROUP] OS=[Unix] Server=[Samba 3.6.6]

        Server               Comment
        ---------            -------
        EIGHTYEIGHT          eightyeight server

        Workgroup            Master
        ---------            -------
        WORKGROUP            EIGHTYEIGHT

您可以看到，在这个环境中(我的工作站主机名是’ eightyeight ‘)，有一些打印机被共享，还有一些磁盘。我强调了我们在输出中共享的磁盘，以验证它是否正常工作。因此，我们应该能够将该共享挂载为CIFS挂载，并访问数据:

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# aptitude install -R cifs-utils
# mount -t cifs -o username=USERNAME //localhost/srv /mnt
# ls /mnt
foo

通过iSCSI共享

不幸的是，Linux上的ZFS还不支持通过iSCSI共享ZFS数据集。然而，它在上游的Illumos源代码中是可用的，并且正在努力使它在GNU/Linux中工作。与SMB和NFS一样，您将需要安装并运行iSCSI守护进程。当启用支持后，我将通过这篇文章演示如何访问作为ZFS数据集的iSCSI目标。在此期间，您可以做如下操作:

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# aptitude install -R openiscsi
# zfs set shareiscsi=on pool/srv

然后从iSCSI客户端，您将访问目标，格式化它，挂载它，并开始处理数据。

参考资料

https://pthree.org/2012/12/31/zfs-administration-part-xv-iscsi-nfs-and-samba/

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