网络文件系统概述

本文介绍网络文件系统角色服务以及 Windows Server 中的“文件和存储服务”服务器角色包含的功能。 网络文件系统 (NFS) 为拥有异类环境(由 Windows 和非 Windows 计算机组成)的企业提供了一种文件共享解决方案。

功能描述

使用 NFS 协议,可以在运行 Windows 和其他非 Windows 操作系统(如 Linux 或 UNIX)的计算机之间传输文件。

Windows Server 中的 NFS 包括 NFS 服务器和 NFS 客户端。 运行 Windows Server 的计算机可以使用 NFS 服务器充当其他非 Windows 客户端计算机的 NFS 文件服务器。 NFS 客户端允许运行 Windows Server 的基于 Windows 的计算机访问存储在非 Windows NFS 服务器上的文件。

Windows 和 Windows Server 版本

Windows 支持多个版本的 NFS 客户端和服务器,具体取决于操作系统版本和系列。

操作系统 NFS 服务器版本 NFS 客户端版本
Windows 7、Windows 8.1、Windows 10、Windows 11 不可用 NFSv2、NFSv3
Windows Server 2008、Windows Server 2008 R2 NFSv2、NFSv3 NFSv2、NFSv3
Windows Server 2012、Windows Server 2012 R2、Windows Server 2016、Windows Server 2019 和 Windows Server 2022 NFSv2、NFSv3、NFSv4.1 NFSv2、NFSv3

实际的应用程序

下面是一些可以使用 NFS 的方法:

  • 使用 Windows NFS 文件服务器通过 SMB 和 NFS 协议从多平台客户端提供对同一文件共享的多协议访问。
  • 在以非 Windows 操作系统为主的环境中部署 Windows NFS 文件服务器,从而向非 Windows 客户端计算机提供对 NFS 文件共享的访问权限。
  • 通过将数据存储在可通过 SMB 和 NFS 协议访问的文件共享上,将应用程序从一个操作系统迁移到另一个操作系统。

新功能和更改的功能

网络文件系统中的新功能和更改的功能包括对 NFS 版本 4.1 的支持以及改进的部署和可管理性。 有关 Windows Server 2012 中新增或更改的功能的信息,请查看下表:

特性/功能 新功能或更新功能 说明
NFS 版本 4.1 新建 与 NFS 版本 3 相比,提高了安全性、性能和互操作性。
NFS 基础架构 已更新 改进部署和可管理性,并提高安全性。
NFS 版本 3 连续可用性 已更新 提高 NFS 版本 3 客户端的连续可用性。
部署和可管理性改进 已更新 使你能够使用新的 Windows PowerShell cmdlet 和新的 WMI 提供程序轻松部署和管理 NFS。

NFS 版本 4.1

NFS 版本 4.1 实现了 RFC 5661 的所有必需方面,还实现了一些可选方面:

  • 伪文件系统,一种将物理和逻辑命名空间分离的文件系统,兼容 NFS 版本 3 和 NFS 版本 2。 将为导出的文件系统提供别名,别名是伪文件系统的一部分。
  • 复合 RPC 结合了相关操作,降低了交互成本。
  • 会话和会话中继仅支持一种语义,并在利用 NFS 4.1 客户端和 NFS 服务器之间的多个网络的同时,实现持续可用性和更好的性能。

NFS 基础结构

下面详细介绍了 Windows Server 2012 中对整体 NFS 基础架构的改进:

  • “远程过程调用 (RPC)/外部数据表示 (XDR)”传输基础结构由 Winsock 网络协议提供支持,可用于 NFS 服务器和 NFS 客户端。 这将取代传输设备接口 (TDI),提供更好的支持,并提供更好的可伸缩性和接收方缩放 (RSS)。
  • RPC 端口多路复用器功能属于防火墙友好型(需要管理的端口更少),并且简化了 NFS 的部署。
  • 自动调整的缓存和线程池是新的 RPC/XDR 基础架构的资源管理功能,这些功能是动态的,可根据工作负载自动调整缓存和线程池。 这样在调整参数完全不是凭借猜测,从而在部署 NFS 后立即提供最佳性能。
  • 新的 Kerberos 隐私实现和身份验证选项,增加了 Kerberos 隐私 (Krb5p) 支持以及现有的 krb5 和 krb5i 身份验证选项。
  • 通过“标识映射 Windows PowerShell 模块”cmdlet,可以更轻松地管理身份映射、配置 Active Directory 轻型目录服务 (AD LDS) 以及设置 UNIX 和 Linux 密码和平面文件。
  • 卷装入点允许你使用 NFS 版本 4.1 访问在 NFS 共享下装载的卷。
  • 端口多路复用功能支持 RPC 端口多路复用器(端口 2049),此功能属于防火墙友好型,并简化了 NFS 部署。

NFS 版本 3 连续可用性

NFS 版本 3 客户端可以进行快速、透明的计划内故障转移,从而提高可用性并减少停机时间。 NFS 版本 3 客户端的故障切换过程更快,因为:

  • 群集基础结构现在允许每个网络名称对应一个资源,而不是每个共享对应一个资源,这显著缩短了资源的故障转移时间。
  • NFS 服务器中的故障转移路径经过优化,改善了性能。
  • 不再需要在 NFS 服务器中注册通配符,故障转移也得到了进一步优化。
  • 网络状态监视器 (NSM) 通知在故障转移过程完成后发出,客户端不再需要等待 TCP 超时即可重新连接到发生故障转移的服务器。

请注意,NFS 服务器仅当手动启动时,且通常是在计划的维护期间支持透明的故障转移。 如果发生计划外故障转移,NFS 客户端会失去连接。 NFS 服务器也没有与恢复密钥筛选器进行任何集成。 这意味着,如果本地应用或 SMB 会话尝试在一个计划的故障转移之后立即访问一个 NFS 客户端同时正在访问的文件,则该 NFS 客户端可能会失去其连接(透明故障转移将失败)。

部署和可管理性改进

部署和管理 NFS 在以下方面得到了改进:

  • 新增了 40 多个 Windows PowerShell cmdlet,配置和管理 NFS 文件共享变得更轻松。 有关详细信息,请参阅 Windows PowerShell 中的 NFS Cmdlet
  • 借助本地平面文件映射存储和用于配置标识映射的新 Windows PowerShell cmdlet,标识映射得到了改进。
  • “服务器管理器”图形用户界面更易于使用。
  • 提供了新的 WMI 版本 2 提供程序,简化了管理。
  • RPC 端口多路复用器(端口 2049)属于防火墙友好型,简化了 NFS 的部署。

服务器管理器信息

在服务器管理器(或最新的 Windows 管理中心)中,使用“添加角色和功能”向导添加 NFS 服务器角色服务(在“文件和 iSCSI 服务”角色下)。 有关安装功能的详细信息,请参阅“安装或卸载角色、角色服务或功能”。 NFS 服务器工具包括网络文件系统服务 MMC 管理单元,用于管理 NFS 服务器和 NFS 客户端组件。 使用该管理单元,可以管理计算机上安装的 NFS 服务器组件。 NFS 服务器还包含多个 Windows 命令行管理工具:

  • Mount 命令可在本地装载远程 NFS 共享(也称为导出),并将其映射到 Windows 客户端计算机上的本地驱动器号。
  • Nfsadmin 命令可管理 NFS 服务器和 NFS 客户端组件的配置设置。
  • Nfsshare 命令为使用 NFS 服务器共享的文件夹配置 NFS 共享设置。
  • Nfsstat 命令可显示或重置 NFS 服务器收到的调用的统计信息。
  • Showmount 可显示 NFS 服务器导出的已装载文件系统。
  • Umount 命令可移除已装载 NFS 的驱动器。

Windows Server 2012 中的 NFS 引入了适用于 Windows PowerShell 的 NFS 模块,其中包含几个专门用于 NFS 的新增 cmdlet。 这些 cmdlet 提供了自动化 NFS 管理任务的简便方法。 有关详细信息,请参阅 Windows PowerShell 中的 NFS cmdlet

其他信息

下表提供了用于评估 NFS 的其他资源。

内容类型 参考
部署 部署网络文件系统
操作 Windows PowerShell 中的 NFS cmdlet
相关技术 Windows Server 中的存储