NFS（ネットワークファイルシステム）とは？その仕組みは？

NFSとは

NFSとは、ネットワークファイルシステム（network file system）の略です。Sun Microsystemsによって開発した共有ネットワークを介して複数のディスクやディレクトリからデータを保存・取得するためのファイルシステムメカニズムです。ネットワークファイルシステムにより、ローカルユーザーはリモートデータやファイルに、あたかもローカルデータのようにアクセスします。

ネットワークファイルシステムの詳細については、このMiniToolの記事を読み進めてください。

NSFの仕組み

NSFはどのように機能しますか？別のマシン（つまりサーバー）に保存されているデータにアクセスするために、サーバーはNFSデーモンを実装して、クライアントがデータを利用できるようにします。サーバー管理者は、何が利用可能かを判断し、認証されたクライアントを識別できるようにします。

クライアント側では、コンピューターは通常、インストールコマンドの発行によって、エクスポートされたデータへのアクセスを要求します。成功すると、クライアントコンピューターはファイルシステムを表示し、決定されたパラメーター範囲内でファイルシステムと対話できます。

NSFのメリット

NSFの主な良い点：

1. クライアント間でデータを簡単に共有します。
2. 一元管理を提供します。
3. セキュリティを提供します。つまり、データを保護するためにサーバーのみを保護できます。

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NSFの各バージョンの比較

では、NSFのバージョンを見ていきましょう。

NFSv2

NFSv2は、長年にわたって使用されてきた標準プロトコルであり、その目的は、クラッシュしたサーバーのシンプルで高速なリカバリを実現することです。サーバーがクラッシュすると、すべてのクライアントが使用できなくなり、システム全体に障害が発生します。 したがって、この目標は、複数のクライアントと単一のサーバーに基づくネットワークアーキテクチャで重要です。

NFSv3

NFSバージョン2がリリースされた直後、Sun Microsystemsで最初のNFSバージョン3の推奨事項が作成されました。主な動機は、NFSバージョン2における同期書き込み操作のパフォーマンスの問題を軽減しようとすることです。

nfsv3が導入されたとき、トランスポート層としてのTCPのサポートが増加しました。一部のベンダーは、トランスポートとしてTCPを使用したnfsv2のサポートをすでに追加していました。Sun Microsystemsは、バージョン3のサポートを追加すると同時に、トランスポートとしてTCPのサポートを追加しました。 広域ネットワーク（WAN）上でNFSを使用して作成されたトランスポートとしてのTCPがより実現可能になりました。サーバーは、読み取り/書き込みパケットの転送に固有のデータ量と速度を処理できない場合があります。これは、NFSバージョン2では8 KB、NFSバージョン3およびNFSバージョン4では32KBです。

NFS Sv3は、次の機能を追加しました。

• 64ビットのファイルサイズとオフセットをサポートし、2GBを超えるファイルを扱えるようになりました。
• READDIRPLUS操作は、ディレクトリをスキャンするときに、ファイルハンドルと属性とファイル名を取得するために使用されます。
• 書き込みパフォーマンスを向上させるために、サーバーでの非同期書き込みをサポートします。

NFSv4

NFSv4は、Andrew File SystemとCIFSの影響も受けました。これには、パフォーマンスの向上、強力なセキュリティの義務化、ステートフルプロトコルの導入が含まれます。

Sun MicrosystemsがNFSプロトコルの開発を引き渡した後、バージョン4はインターネット技術特別調査委員会（IETF）によって開発された最初のバージョンになりました。NFSバージョン4.1は、複数のサーバーに分散されたファイル（pNFS拡張機能）へのスケーラブルな並列アクセスを実行する機能など、クラスターサーバーの展開を活用するためのプロトコルサポートを提供することを目的としています。

NFSバージョン4.2には、サーバー側のクローン作成とレプリケーション、アプリケーションI/Oの推奨事項、スパースファイル、スペース予約、アプリケーションデータブロック（ADB）、NFSとしてマークされたsec_labelの使用により、任意のMACセキュリティシステムに対応でき、pNFSの2つの新しい操作（LAYOUTERROR およびLAYOUTSTATS）などの新しい機能が含まれます。

以前のバージョンに比べ、1つのUDPまたはTCPポート2049のみを使用してサービスを実行することはNFSv4の大きな利点です。これにより、ファイアウォール間でプロトコルを使用するプロセスが簡素化されます。

最後に

NFS（ネットワークファイルシステム）とは？この記事では、この疑問に対する答えを示します。さらに、NFSのメリット、バージョン、仕組みについて紹介します。この記事を読んで、NFSについて理解を深めていただければ幸いです。