相反、NFSv4是有状态的。NFSv4服务器可跟踪哪些客户端正在使用哪些文件系统、哪些文件存在、哪些文件和/或文件区域被锁定等 这意味着NFSv4服务器之间需要定期进行通信、以使状态数据保持最新。

NFS服务器所管理的最重要状态是NFSv4锁定和NFSv4租约、它们彼此交织在一起。您需要了解每种方法本身的工作原理、以及它们之间的关系。

对于NFSv3、建议使用锁定。NFS客户端仍可修改或删除"锁定"文件。NFSv3锁定本身不会过期、必须将其删除。这会造成问题。例如、如果您有一个集群应用程序创建了NFSv3锁定、而其中一个节点发生故障、您该怎么办？您可以对运行正常的节点上的应用程序进行编码、以解除锁定、但您如何知道这是安全的？可能是"故障"节点正常运行、但未与集群的其余部分通信？

对于NFSv4、锁定的持续时间有限。只要持有锁定的客户端继续向NFSv4服务器签入、就不允许任何其他客户端获取这些锁定。如果客户端无法签入NFSv4、则锁定最终会被服务器撤消、其他客户端将能够请求并获取锁定。

NFSv4锁定与NFSv4租约关联。当NFSv4客户端与NFSv4服务器建立连接时、它将获得租约。如果客户端获得锁定(锁定类型有多种)、则锁定与租约关联。

此租约已定义超时。默认情况下、ONTAP会将超时值设置为30秒：

这意味着、NFSv4客户端需要每30秒与NFSv4服务器签入一次、才能续订其租约。

任何活动都会自动续订租约、因此、如果客户端正在执行工作、则无需执行添加操作。如果某个应用程序变得安静并且没有执行实际工作、则需要执行某种保活操作(称为序列)。基本上只是说"我还在这里、请刷新我的租约"。

借助NFSv3、您可以四处移动网络缆线、重新启动网络交换机、更改配置、并确保不会发生任何不良事件。应用程序通常只需耐心等待网络连接重新工作即可。

使用NFSv4时、您有30秒的时间(除非您已在ONTAP中增加了该参数的值)来完成工作。如果超过此限制、您的租约将超时。通常、这会导致应用程序崩溃。

例如、如果您有一个Oracle数据库、并且网络连接丢失(有时称为"网络分区")、超过租约超时时间、则数据库将崩溃。

下面是一个示例、说明在发生这种情况时Oracle警报日志中会发生什么情况：

如果您查看系统日志、应会看到以下几个错误：

日志消息通常是问题的第一个迹象、而不是应用程序冻结。通常、网络中断期间不会显示任何内容、因为尝试访问NFS文件系统的进程和操作系统本身会被阻止。

网络重新正常运行后、将显示这些错误。在上面的示例中、重新建立连接后、操作系统尝试重新获取锁定、但太晚了。租约已过期、锁定已被删除。这会导致错误传播到Oracle层、并在警报日志中显示此消息。根据数据库的版本和配置、这些模式可能会有所不同。

总之、NFSv3可以承受网络中断、但NFSv4更敏感、并会规定一个明确的租赁期限。

如果30秒超时不可接受、该怎么办？如果您管理的网络动态变化、交换机重新启动或缆线重新定位会导致网络偶尔中断、该怎么办？您可以选择延长租赁期限、但是否要延长、需要说明NFSv4宽限期。

如果重新启动NFSv3服务器、它几乎可以立即提供IO。它并没有保持任何关于客户的状态。这样、ONTAP接管操作通常看起来接近瞬时。一旦控制器准备好开始提供数据、它就会向网络发送一个ARP、以指示拓扑发生变化。客户端通常会近乎即时地检测到这一点、数据将恢复流动。

但是、NFSv4会短暂暂停。这只是NFSv4工作原理的一部分。

NFSv4服务器需要跟踪租约、锁定以及谁在使用哪些数据。如果NFS服务器发生故障并重新启动、断电片刻或在维护活动期间重新启动、则会导致租用/锁定以及其他客户端信息丢失。在恢复操作之前、服务器需要确定哪个客户端正在使用哪些数据。这就是宽限期的所在。

如果您突然关闭并重新启动NFSv4服务器。恢复后、尝试恢复IO的客户端将收到一个响应、该响应本质上说："我丢失了租用/锁定信息。是否要重新注册您的锁？" 这是宽限期的开始。在ONTAP上、默认为45秒：

因此、在重新启动后、控制器将暂停IO、而所有客户端都将回收其租约和锁定。宽限期结束后、服务器将恢复IO操作。

此宽限期用于控制网络接口更改期间的租约回收，但有另一个宽限期用于控制存储故障转移期间的回收 locking.grace_lease_seconds。这是一个节点级选项。

例如，如果您经常需要执行LIF故障转移，并且需要缩短宽限期，则可以更改 v4-grace-seconds。如果要在控制器故障转移期间缩短IO恢复时间，则需要更改 locking.grace_lease_seconds。

只有在充分了解风险和后果后、才应谨慎更改这些值。使用NFSv4.X执行故障转移和迁移操作所涉及的IO暂停无法完全避免。锁定、租用和宽限期是NFS RFC的一部分。对于许多客户来说、NFSv3更受欢迎、因为故障转移速度更快。

宽限期和租赁期是连接的。如上所述、默认租约超时为30秒、这意味着NFSv4客户端必须至少每30秒向服务器签入一次、否则它们将失去租约、进而失去锁定。有一个宽限期、允许NFS服务器重建租用/锁定数据、默认为45秒。宽限期必须长于租赁期。这样可以确保设计为至少每30秒续订一次租约的NFS客户端环境能够在重新启动后与服务器签入。45秒的宽限期可确保所有希望至少每30秒续订一次租约的客户都有机会续订租约。

如果不接受30秒的超时时间、您可以选择延长租赁期限。

如果要将租约超时时间增加到60秒、以承受60秒网络中断、则还必须延长宽限期。这意味着、在控制器故障转移期间、IO暂停时间将更长。

这通常不会是问题。通常、用户每年只更新ONTAP控制器一次或两次、并且很少会因硬件故障而发生计划外故障转移。此外、如果您的网络可能会发生60秒的网络中断、并且您需要将租赁超时时间设置为60秒、则可能不会反对偶尔发生的存储系统故障转移、从而导致61秒的暂停。您已确认您的网络经常暂停60秒以上。