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Linux-Magazin 07/2016
© Igor Shestakov, 123RF

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Die Konkurrenz: Gibt es Neues beim NFS?

Sundowner

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Der Niedergang der NFS-Erfinderin Sun Microsystems nach der Übernahme durch Oracle im Jahr 2010 stürzte offenbar auch das Network File System in eine Schaffenskrise. Droht nun der völlige Bedeutungsverlust oder findet das Urgestein aus der Unix-Geschichte die Kraft, sich wieder zu erheben?

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Für das Titelthema des Linux-Magazins 11/2008 lautete "Die große Fileserver-Frage" noch "NFS 4 vs. 3 – beherzt umsteigen oder Augen zu und weiter?" (Abbildung 1). Acht Jahre später würde die Redaktion NFS kein Themen-Spezial mehr widmen, denn seit Sun im Oracle-Konzern aufgegangen ist, scheint die Entwicklung des einst omnipräsenten Unix-Netzwerk-Dateisystems zum Erliegen gekommen zu sein. Konkurrent Samba auf der einen Seite und neue verteilte Netzwerkspeicher, die fürs Cloud Computing entstanden sind, auf der anderen Seite lassen – so scheint es – den einstigen Fixstern aller Unix- und Linux-Exports langsam verlöschen.

Abbildung 1: Ende 2008 war die NFS-Welt groß und die Frage, ob Admins von Version 3 auf Version 4 umstellen sollten, berechtigt.

Heute liegt die Entwicklung bei der Organisation IETF (Internet Engineering Task Force). Die aktuelle NFS-Version trägt die Nummer 4.1 und ist im RFC 5661 beschrieben [1]. Das Dokument datiert aus dem Jahr 2010, was die These von der stark gebremsten Innovation stützt.

Die aktuellen Linux-Implementierungen [2] bestehen aus mehreren Teilen. Der eigentliche NFS-Server, das NFS-Dateisystem und die Sun RPC befinden sich im Linux-Kernel. Heute lohnt es nur noch, sich mit dem Einsatz von NFSv4 zu befassen. Die architektonisch zur Unix-Glanzzeit gehörende NFSv3 passt technisch nicht mehr zur aktuellen Landschaft (Abbildung 2), allein schon weil sie die Authentifizierung auf dem Client vornimmt, diesem bezüglich der Sicherheit also blind vertraut.

Abbildung 2: Strukturvergleich zwischen der veralteten NFS-Version 3 und der aktuellen NFSv4.

Um den aktuellen NFS-Server aus dem Kernel in Betrieb zu nehmen, bieten einige Distributionen passende Hilfswerkzeuge in einem entsprechenden Paket an – unter Ubuntu etwa in »nfs-kernel-server« . Es enthält unter anderem den Befehl »exportfs« zum Exportieren von NFS-Shares und passende Unit-Dateien für Systemd. Als Alternative zum im Kernel eingebauten NFS-Server bieten einige Distributionen noch den Daemon »rpc.nfsd« an. Er läuft komplett im Userspace, kommt aber gewöhnlich in der Praxis nicht mehr zum Einsatz.

In jedem Fall kapselt ein separates Paket einige nützliche Kommandozeilentools. Diese NFS-Utils (aktuell in 1.3.3) stecken beispielsweise bei Ubuntu im Paket »nfs-common« . Generell lohnt ein Blick, wie progressiv der NFS-Maintainer der eigenen Linux-Distribution die Utils nachzieht; Debian zum Beispiel operierte bei Redaktionsschluss noch mit der Version 1.2.8. Zu den Tools gehören unter anderem die Befehle zum Mounten von NFS-Freigaben sowie einige Analysetools. Dazu zählen »nfsiostat« , »mountstat« und »showmount« – letzteres zeigt die verfügbaren Mounts an. Für die NFS-Utils gibt es Patches [3], die eine Unterstützung für Systemd nachrüsten.

Im Git-Respository sind diese Patches bereits angekommen, einige Distributionen bringen sie aber noch nicht mit. So lag bei Redaktionsschluss beispielsweise Debian selbst in Unstable nur die Version 1.2.8 der NFS-Utils vor. Enthalten sind die Patches jedoch erst in Version 1.3.

Großes Manko: Die mangelhafte Dokumentation

Wer wie die Autoren dieses Artikels versucht, Neuerungen in der NFS-(Kernel)-Entwicklung systematisch zusammenzutragen, bekommt eine weitere Auswirkung des Wegfalls von Sun Microsystems zu spüren: Die Qualität und Quantität der Dokumentation – oder vielmehr deren Fehlen. Zuerst stolpert man über einige veraltete Internetseiten wie die Linux NFS FAQ [2]. Im Linux NFS Wiki [4] mischen sich sogar munter veraltete mit aktuellen Informationen.

Fündig werden Administratoren am ehesten bei Anbietern, die kommerzielle Dienstleistungen rund um NFS anbieten. Dazu gehört das Unternehmen Netapp [5], bei dem die NFS-Client-Maintainer Trond Mykleburst und Anna Schumaker arbeiten. Panasas wiederum engagiert sich vor allem in Bezug auf P-NFS. Das Unternehmen stellt eine eigene Seite [6] mit zahlreichen Informationen und sogar Schulungsvideos rund um die Parallel-NFS-Technik bereit.

NFS-Entwickler und -Anwender diskutieren auf der Mailingliste Linux NFS [7] und bei Veranstaltungen wie Bake-a-Thon und Connectathon. Auf der Website Nfsv4bat.org finden Interessenten Vortragsfolien und mitunter auch Videos der beiden Veranstaltungen [8].

Entwicklungsstand der Software

Sowohl im NFS-Wiki als auch auf vielen anderen Internetseiten fehlen Informationen, welche NFS-Funktion mit welcher Kernelversion überhaupt nutzbar ist. Es bleibt somit eine kleine Sisyphusarbeit, den aktuellen Entwicklungsstand des NFS-Servers im Kernel, der Clientprogramme und der eigenen Linux-Distribution herauszufinden.

Einen ersten Einblick gibt ein Video von Panasas [9], das allerdings nur den Stand bis zum Kernel 3.2 behandelt. Komplett fehlen ein Changelog auf Funktionsebene und eine Feature-Matrix nach Kernelversion, wie man sie etwa vom Btr-FS-Wiki [10] kennt.

Linux diente ursprünglich als Prototyp-Plattform für die Implementation von NFS 4.1 [11]. Als Folge bieten alle halbwegs aktuellen Kernelversionen den Funktionsumfang von NFS 4.1. Der Kerneldokumentation zufolge, konzentriert sich die Implementierung des NFSv4.1-Servers dabei allerdings auf die vom NFS-Standard zwingend vorgegebenen Funktionen [12].

NFS 4.1 bietet gegenüber NFS 4 unter anderem Sessions, Directory Delegations und vor allem den parallelen Zugriff auf Dateien, die auf mehreren Servern gespeichert sind (P-NFS).

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