{"id":7446,"date":"2021-09-08T22:48:43","date_gmt":"2021-09-08T20:48:43","guid":{"rendered":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/?p=7446"},"modified":"2022-12-12T18:30:26","modified_gmt":"2022-12-12T16:30:26","slug":"nfs-server-auf-einem-raspberry-pi-installieren-und-einrichten","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/nfs-server-auf-einem-raspberry-pi-installieren-und-einrichten\/","title":{"rendered":"NFS-Server auf einem Raspberry Pi installieren und einrichten"},"content":{"rendered":"

Das Network File System (kurz NFS) ist ein standartisiertes, offenes Protokoll, um \u00fcber das Netzwerk auf Dateien zuzugreifen. Im Gegensatz zu FTP oder SFTP werden diese nicht vom Server auf den Client \u00fcbertragen. Man kann dadurch auf Dateien des Servers so zugreifen, als w\u00e4ren sie lokal. Programme k\u00f6nnen dadurch ihre Daten per NFS direkt auf einem Server speichern, ohne dass das Programm diese Funktion ausdr\u00fccklich unterst\u00fctzen muss. Es ist vergleichbar mit SMB unter Windows. <\/p>\n

Wof\u00fcr NFS einsetzen?<\/h2>\n

NFS ist vergleichsweise einfach und setzt urspr\u00fcnglich keine Benutzerauthentifizierung ein, dies \u00e4nderte sich erst vergleichsweise sp\u00e4t in Version 4. Stattdessen war das urspr\u00fcngliche Konzept, den Zugriff auf Clients zu beschr\u00e4nken – also Hostname bzw. IP-Adresse eines Clients oder Servers. Das hat seine Vor- und Nachteile, je nach Anwendungsfall. Grunds\u00e4tzlich w\u00fcrde ich mir aber auch die Frage stellen, ob ein klassischer Dateiserver noch das beste Werkzeug ist – unabh\u00e4ngig ob man das offene NFS oder f\u00fcr die Windows-Welt eher SMB einsetzen m\u00f6chte. Es lohnt sich, eine private Cloud wie z.B. Nextcloud als Alternative zumindest in Betracht zu ziehen.<\/p>\n

Sinn kann es dagegen beispielsweise als zentraler persistenter Speicher f\u00fcr Kubernetes machen. Uneingeschr\u00e4nkt empfehlenswert ist es auch f\u00fcr wenig sensible Dateien, die man innerhalb eines Netzwerkes allen zur Verf\u00fcgung stellen m\u00f6chte. Etwa Installationsdateien. Hierzu sei erw\u00e4hnt, dass es – vor allem f\u00fcr Kubernetes – einige Alternativen gibt. F\u00fcr erste Erfahrungen bietet sich NFS durch seine Einfachheit an. Wer sich unsicher ist, kann mit folgendem Artikel auch einfach erst einmal Praxiserfahrung in einer Testumgebung sammeln.<\/p>\n

NFS-Server in Version 3 auf dem Raspberry Pi installieren<\/h2>\n

Im folgenden konzentrieren wir uns auf die \u00e4ltere, einfachere Version 3, die auf Maschinenebene arbeitet. Die Installation selbst ist vergleichsweise einfach. Wie immer sollten wir zun\u00e4chst alle Paketquellen aktualisieren, um dann das ben\u00f6tigte Paket nfs-kernel-server<\/strong> zu installieren.<\/p>\n

sudo apt update\nsudo apt upgrade\nsudo apt install nfs-kernel-server<\/code><\/pre>\n
Erstellen der ersten Ordnerfreigabe<\/h2>\n
Damit unser NFS-Server eine Funktion erf\u00fcllen kann, m\u00fcssen wir mindestens eine Freigabe anlegen. Dies kann entweder ein bestehender Ordner im Dateisystem sein, oder ein neu erstellter. Im folgenden erstellen wir beispielhaft einen neuen:<\/p>\n
mkdir \/home\/pi\/nfs-share<\/code><\/pre>\n
Wichtig ist, dass die Berechtigungen stimmen. Wir verwenden im folgenden den Standardbenutzer pi<\/strong>. Vor allem wenn der Ordner bereits existiert, sollte sichergestellt werden, dass der Pi entsprechende Berechtigungen darauf besitzt:<\/p>\n
sudo chown pi:pi \/home\/pi\/nfs-share<\/code><\/pre>\n
Damit wir sp\u00e4ter den entsprechenden Benutzer f\u00fcr \u00c4nderungen seitens der NFS-Clients setzen k\u00f6nnen, m\u00fcssen wir in Erfahrung bringen, welche Id der Nutzer (hier pi<\/strong>) besitzt. Dies l\u00e4sst sich mit dem Befehl id<\/strong> umsetzen. Sind wir als der entsprechende Benutzer angemeldet, ben\u00f6tigt es keine Parameter. Ansonsten kann man den Benutzername \u00fcbergeben:<\/p>\n
$ id pi\nuid=1000(pi) gid=1000(pi) ...<\/code><\/pre>\n
Benutzer und gleichnamige Gruppe haben hier also die Id 1000. Das notieren wir uns f\u00fcr die Erstellung der Freigabe in der Datei \/etc\/exports<\/strong>. Diese mit einem Texteditor nach Wahl \u00f6ffnen, f\u00fcr Anf\u00e4nger empfiehlt sich nano:<\/p>\n
sudo nano \/etc\/exports<\/code><\/pre>\n
Darin befinden sich ein paar Hinweise, wie die Freigabeeintr\u00e4ge aussehen m\u00fcssen. Alle Zeilen mit Raute (#) am Anfang sind Kommentare, sie werden vom Programm ignoriert. Der grunds\u00e4tzliche Aufbau einer v3 Freigabe (= Authentifiziert eine Maschine) lautet<\/p>\n
\/pfad\/zur\/freigabe hostname1(optionen)<\/code><\/pre>\n
Statt dem Hostname kann auch eine IP-Adresse angegeben werden. Als Optionen sollten wir mindestens rw<\/strong> (Read + Write = Schreibrechte) oder ro<\/strong> (Readonly) \u00fcbergeben. Nicht zwingend erforderlich aber empfehlenswert ist, mit all_squash<\/strong> die Eigent\u00fcmer auf anonuid <\/strong>und anongid <\/strong>zu setzen. Hier geben wir die zuvor ermittelte User (1000) und Gruppen-Id (1000) aus dem id Befehl an. Wird eine Datei von einem Client per NFS erzeugt oder angelegt, steht somit unser Pi-Benutzer als Eigent\u00fcmer darin.<\/p>\n
\/home\/pi\/nfs-share vmanjaro(rw,subtree_check,anonuid=1000,anongid=1000,all_squash)<\/code><\/pre>\n
Der Client mit dem Hostname vmanjaro<\/strong> darf damit auf \/home\/pi\/nfs-sh<\/strong>are schreibend zugreifen. Optional k\u00f6nnen wir im Format hostname(optionen)<\/strong> mit einem Leerzeichen getrennt weitere Hosts oder IPs angeben, um einem weiteren Server\/Client auf diesen Ordner zu berechtigen. M\u00f6chte man eine Freigabe f\u00fcr JEDEN Client im Netzwerk freigeben, l\u00e4sst sich der Hostname durch einen Stern * ersetzen. Dies sollte man allerdings mit Bedacht einsetzen!<\/p>\n
subtree_check <\/strong>ist bei Teilfreigaben eines Dateisystemes sinnvoll. Es pr\u00fcft, ob die angeforderte Datei tats\u00e4chlich im angegebenen Unterordner liegt. Sicherheitstechnisch ist das sinnvoll, aber es hat zwei Nachteile: Zum einen reduziert die Pr\u00fcfung die Performance. Zum anderen kann dies in bestimmten Konstellationen Probleme machen. Etwa wenn Dateien umbenannt werden und sich diese auf einem Client noch im Zugriff befinden (z.B. in einem Programm ge\u00f6ffnet). <\/p>\n
Mit no_subtree_check<\/strong> kann man dies abschalten. Wenn es (durch h\u00e4ufiges Schreiben) Probleme gibt oder ein gesamtes Dateisystem freigegeben wird, kann dies sinnvoll sein.<\/p>\n
Damit diese Freigabe wirksam wird, folgenden Befehl ausf\u00fchren:<\/p>\n
sudo exportfs -ra\n# Auflisten aller Freigaben:\n# sudo exportfs -v<\/code><\/pre>\n
Falls der Ordner unserer Freigabe leer ist, k\u00f6nnen wir eine Testdatei anlegen, die der Client sp\u00e4ter sieht:<\/p>\n
touch \/home\/pi\/nfs-share\/testdatei-auf-dem-pi<\/code><\/pre>\n
Zugriff auf die Freigabe mit einem Linux-Client<\/h2>\n
Unter Linux muss nichts installiert werden – alle Werkzeuge sind standardm\u00e4\u00dfig vorhanden. Hier k\u00f6nnen wir uns mit showmount<\/strong> anzeigen lassen, welche NFS-Freigaben ein Server bereitstellt:<\/p>\n
$ sudo showmount -e testpi\nExport list for testpi:\n\/home\/pi\/nfs-share vmanjaro.fritz.box<\/code><\/pre>\n
Hier taucht unsere Freigabe auf, das ist ein gutes Zeichen. Wir legen auf dem Client<\/strong> einen Ordner an und mounten den freigegebenen Ordner:<\/p>\n
mkdir pi-nfs\nsudo mount testpi:\/home\/pi\/nfs-share pi-nfs\n$ ls -lh pi\ninsgesamt 0\n-rw-r--r-- 1 daniel autologin 0  5. Sep 00:45 testdatei-auf-dem-pi<\/code><\/pre>\n
Wir sehen die zuvor auf dem Pi erstellte Testdatei. Wurde die Freigabe am NFS-Server mit rw <\/strong>(Schreiben + Lesen) erstellt, kann der Client nun auch Dateien erstellen oder \u00e4ndern.<\/p>\n
NFS-Freigabe automatisch & permanent \u00fcber die \/etc\/fstab einh\u00e4ngen<\/h3>\n
M\u00f6chte man die Freigabe auf dem Client automatisch beim Systemstart einh\u00e4ngen, ist dies \u00fcber die Datei \/etc\/fstab<\/strong> m\u00f6glich:<\/p>\n
testpi:\/home\/pi\/nfs-share \/home\/daniel\/pi nfs rsize=8192,wsize=8192 0 0<\/code><\/pre>\n
testpi<\/strong> ist der Hostname (alternativ IP-Adresse) des NFS-Servers, nach dem Doppelpunkt folgt der dortige Pfad. Auf dem Client wird nach \/home\/daniel\/pi gemountet, der Order muss ggf. angelegt werden, falls noch nicht geschehen. nfs<\/strong> ist der Typ des Dateisystemes. rsize <\/strong>und wsize <\/strong>geben die Puffergr\u00f6\u00dfe f\u00fcr Lese- bzw. Schreiboperationen an. Diese Optionen sind optional, k\u00f6nnen jedoch die Leistung verbessern.<\/p>\n
Um den Eintrag zu testen, h\u00e4ngen wir die darin definierten Mounts ein:<\/p>\n
sudo mount -a<\/code><\/pre>\n
Sofern hierbei keine Fehler auftreten, sollte der NFS-Server im jeweiligen Pfad nun zur Verf\u00fcgung stehen.<\/p>\n
Zugriff auf die Freigabe mit einem Windows-Client<\/h2>\n
Standardm\u00e4\u00dfig unterst\u00fctzt Windows 10 kein NFS, dies kann aber einfach nachinstalliert werden. Dazu im Startmen\u00fc nach „Features“ suchen und „Windows-Features aktivieren oder deaktivieren“ starten:<\/p>\n
\"\"<\/a><\/figure>\n
Es \u00f6ffnet sich ein kleines Fenster. Darin nach „Dienste f\u00fcr NFS“ suchen und dies ausklappen. Darunter befindet sich „Client f\u00fcr NFS“, dieser Eintrag ist standardm\u00e4\u00dfig nicht aktiviert. Setzt links einen Haken und best\u00e4tigt mit OK. Dadurch installiert Windows die Funktionalit\u00e4t.<\/p>\n
\"\"<\/a><\/figure>\n
Nun ben\u00f6tigen wir ein Windows Explorer-Fenster und geben in die Adresszeile oben \\\\testpi<\/strong> ein, wobei testpi durch den Hostname oder die IP-Adresse des Raspberry Pi zu ersetzen ist. Ihr solltet nun alle Freigaben sehen, in diesem Beispiel die zuvor eingerichtete nfs-share Freigabe im Homeverzeichnis des Pi-Benutzers:<\/p>\n
\"\"<\/a><\/figure>\n
Gerade beim ersten Aufruf kann dies einige Sekunden dauern. \u00d6ffnet man diese Freigabe, sollten die darin enthaltenen Dateien und Ordner sichtbar sein. Hier sind das die Testdateien, welche zuvor auf dem Pi und Linux-Client angelegt wurden.<\/p>\n
\"\"<\/a><\/figure>\n
So k\u00f6nnt ihr Dateien unter Windows auf dem NFS-Server \u00e4ndern<\/h3>\n
Nun lassen sich Dateien lesen und neue Anlegen. Falls auf dem NFS-Server die Freigabe mit RW erfolgte, erscheint beim \u00c4ndern bereits vorhandener Daten jedoch eine Schreibschutz-Fehlermeldung. W\u00e4hrend dies unter Linux standardm\u00e4\u00dfig kein Problem ist, erfordert Windows mehr Konfigurationsarbeit: Zun\u00e4chst m\u00fcssen wir zwei Schl\u00fcssel in der Registry anlegen. Dazu \u00f6ffnen wir den Registrierungseditor, etwa \u00fcber die Suche im Startmen\u00fc. Darin folgenden Pfad \u00f6ffnen:<\/p>\n
HKEY_LOCAL_MACHINE\\SOFTWARE\\Microsoft\\ClientForNFS\\CurrentVersion\\Default<\/strong><\/p>\n
Seit Windows 10 muss man nicht mehr m\u00fchsam in diesen Pfad klicken sondern f\u00fcgt ihn in die wei\u00dfe Adresszeile oben ein und dr\u00fcckt Enter. Darin zwei Schl\u00fcssel anlegen, jeweils vom Typ DWORD (32-Bit). Dazu macht ihr einen Rechtsklick im rechten Bereich:<\/p>\n
\"\"<\/a><\/figure>\n
Die zwei Schl\u00fcssel hei\u00dfen AnonymousUID <\/strong>und AnonymousGID<\/strong>. Sie werden auf die Benutzer- und Gruppen-Id gesetzt, die wir zuvor auf dem Raspberry Pi ermittelt haben. In diesem Fall ist das jeweils 1000. Achtung<\/strong>: Rechts bei Basis Dezimal<\/strong> ausw\u00e4hlen!<\/p>\n
\"\"<\/a><\/figure>\n
Schlussendlich sollten beide Eintr\u00e4ge \u00e4hnlich wie im folgenden Beispiel vorhanden sein:<\/p>\n
\"\"<\/a><\/figure>\n
Nach einem Neustart des Windows-Clients ist es noch wichtig, die Freigabe als Netzlaufwerk zu verbinden. Beim direkten Zugriff auf die Freigabe funktioniert es unter Windows nicht. Dazu \u00f6ffnen wir ein Konsolenfenster (CMD) und nutzen den mount-Befehl:<\/p>\n
> mount \\\\testpi\\home\\pi\\nfs-share y:\ny: ist jetzt erfolgreich mit "\\\\testpi\\home\\pi\\nfs-share" verbunden.<\/code><\/pre>\n
Im Windows Explorer unter „Dieser PC“ gibt es nun ein Netzlaufwerk Y: \u00fcber das ihr vollen Schreibzugriff habt.<\/p>\n
\"\"<\/a><\/figure>\n
Wichtig: Wenn ihr mit Windows schreiben m\u00f6chtet, solltet ihr unseren Artikel zur Problematik mit Sonderzeichen (v.a. Umlauten) ebenfalls anschauen!<\/a><\/strong><\/p>\n
Weitere \u00dcberlegungen<\/h2>\n
    \n
  • Abh\u00e4ngig von der Nutzung machen m\u00f6glicherweise noch weitere Konfigurationsoptionen Sinn. Details hierzu finden sich in der Dokumentation, etwa in der Manpage von nfs.<\/li>\n
  • Soll ein Client verschiedene Berechtigungen besitzen (= Benutzer-Authentifizierung), kann dies mit SMB Version 4 umgesetzt werden. Allerdings ist dies komplizierter.<\/li>\n
  • SMB ist eine m\u00f6gliche Alternative. Die Authentifizierung auf Benutzerbene ist hier von Anfang an eingebaut. Vor allem unter Windows ist es das Protokoll f\u00fcr Netzwerkfreigaben, welches standardm\u00e4\u00dfig unterst\u00fctzt und genutzt wird.<\/li>\n
  • Eine m\u00f6gliche Alternative ist eine eigene, private Cloud – beispielsweise mit der kostenfreien und quelloffenen Software Nextcloud. Dadurch ist man unabh\u00e4ngiger, hat zus\u00e4tzliche M\u00f6glichkeiten (z.B. Versionierung) sowie kann auf die Daten von jedem Endger\u00e4t aus zugreifen. Auch die Nutzung \u00fcber das Internet ist m\u00f6glich, was bei NFS, SMB & co. eher unsicherer ist und daher nicht empfohlen wird.<\/li>\n
  • Als Datenspeicher sollte man eine Festplatte in Betracht ziehen, z.B. extern per USB angeschlossen. Die Speicherkapazit\u00e4t von SD-Karten ist begrenzt, au\u00dferdem sind sie nicht f\u00fcr viele Schreibzugriffe ausgelegt.<\/li>\n<\/ul>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
    Das Network File System (kurz NFS) ist ein standartisiertes, offenes Protokoll, um \u00fcber das Netzwerk auf Dateien zuzugreifen. Im Gegensatz zu FTP oder SFTP werden diese nicht vom Server auf den Client \u00fcbertragen. Man kann dadurch auf Dateien des Servers so zugreifen, als w\u00e4ren sie lokal. Programme k\u00f6nnen dadurch ihre Daten per NFS direkt auf …<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":7462,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[671],"tags":[931,932,933,930],"class_list":["post-7446","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-raspberry-pi","tag-dateiserver","tag-fileserver","tag-freigabe","tag-nfs"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7446","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/users\/5"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7446"}],"version-history":[{"count":12,"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7446\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":9835,"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7446\/revisions\/9835"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/media\/7462"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7446"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7446"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7446"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}