nfs4實現「租賃鎖」。每個鎖擁有一樣的「租賃期」。客戶端的讀寫操作將重新整理「租賃期」。租賃期到期後，鎖將被伺服器釋放。nfs4通過下述「模型」實現對鎖的管理：
1) 清晰地劃分客戶端和伺服器；
2) 可靠的鎖的一致性檢測機制
3) 簡單可靠的鎖狀態恢復機制
client -- 客戶端是訪問nfs伺服器的資源的實體。客戶端是包含直接訪問nfs伺服器的乙個應用程式。客戶端可以是傳統的作業系統遠端檔案系統服務的應用程式。客戶端負責維護乙個或多個使用者應用程式的nfs鎖。客戶端崩潰或失敗時，它負責管理重新獲取鎖。請注意，多個客戶端可以共享相同的傳輸；多個客戶端可能存在於同乙個網路節點。
clientid --- 64位的id識別符號。客戶端經過認證後，由伺服器分配的整型數，用於後續通訊中標識客戶端。
server --- 負責協調客戶端訪問檔案系統的實體。
stateid --- 128位變數用於標識特定檔案狀態(開啟和鎖定)。由伺服器分配，根據stateid可找到相應的狀態資訊表。
1) 客戶端認證(申請clientid)
客戶端啟動 --> 傳送nfs_client_id4(verifier和id串) ，setclientid
--> 伺服器分配clientid --> 客戶端傳送clientid 給伺服器端，二次確認setclientid_confirm --> 認證成功(建立server記錄)
2) 狀態建立(申請stateid) --> 帶狀態的檔案操作 --> 撤銷狀態
客戶端用clientid為特定lock_owner發起鎖申請 --> 伺服器鎖定檔案，並發回stateid (建立狀態表)--> 客戶端用stateid進行檔案讀寫--> 撤銷狀態，即撤銷stateid
1） 如何識別客戶端？不同客戶端？客戶端重啟？
2） 如何識別伺服器？伺服器是否重啟？
3） 如何維護鎖狀態？正常流程？重啟恢復？
4） 如何保證「至多一次」的鎖狀態更新？
5） 狀態同步？客戶端失敗，伺服器成功下的狀態同步？
1） 如何識別客戶端？不同客戶端？客戶端重啟？
每個客戶端均必須經過伺服器端的認證，並獲取伺服器端分配的唯一識別符號clientid。在後續操作中，nfs系統採用clientid表示該客戶端。
客戶端發起認證時，需提供兩個資訊，verifier和id，verifier用於表示該客戶端是否是重啟客戶端(重啟客戶端將撤銷所有此客戶端的鎖狀態)；id是該客戶端使用者標識自己身份的唯一字串。id串一般由如下幾部分組成：客戶端位址(ip+port)，伺服器位址(ip+port), mac等機器唯一的資訊。socket的通訊五元組可作為同乙個server下的唯一標識串，加上mac等資訊是為了防止不同客戶端的ip重用。
在上述id生成規則下，不同客戶端將生成唯一的標識串。客戶端重啟時，id不變，僅改變verifier。為了實現重啟時id不變，每個客戶端配乙個監控程序，監控程序生成id和verifier，並啟動客戶端，重啟時改變verifier。
2） 如何識別伺服器？伺服器是否重啟？
伺服器的標識放在stateid中，由於伺服器的唯一性，可用程序id來標識伺服器。伺服器重啟後，程序id改變，相應的stateid中server標識也將改變，導致stateid失效。同時伺服器重啟將導致所有鎖資訊丟失(無資訊持久化)，也導致stateid失效。
3） 如何維護鎖狀態？正常流程？重啟恢復？
正常流程：
針對特定檔案，lock_owner可申請相應的鎖(狀態申請)，得到伺服器分配的stateid表示鎖請求成功。在後續操作中，該owner均使用stateid進行檔案操作。
異常處理流程：
a) 客戶端失敗：死鎖，網路不可達，無法正常工作
nfs 4採用的租賃鎖，有特定的租賃期限。若客戶端失敗，伺服器不做任何特殊處理(無法區分客戶端正常與否)，等待租賃鎖到期，鎖自然釋放。
b) 客戶端重啟
客戶端重啟，伺服器根據客戶端發過來的verifier可知客戶端重啟，伺服器主動釋放與該客戶端id相關的所有鎖。
c) 伺服器失敗 -- 無法處理，只能重啟伺服器
d) 伺服器重啟
伺服器重啟將導致所有的客戶端鎖狀態失效，客戶端進行檔案操作時將知道lock狀態丟失。當lock狀態丟失，client應該重建鎖狀態。
server重啟後，lease period期間內為客戶端重建鎖狀態時期。在此期間，server可以阻塞所有的讀、寫、lock等請求，除非server能夠確保不發生鎖衝突(比如持久化鎖狀態於磁碟)！
e) 網路不可達
網路不可達，基本等同於客戶端失敗，伺服器等待租賃鎖失效。但當網路不可達和伺服器重啟同時出現時，可能出現兩種難以處理的情形，需要持久化儲存鎖狀態方能解決，略去。
4） 如何保證「至多一次」的鎖狀態更新？
在和檔案鎖相關的操作中(加鎖，公升級，降級，解鎖)，多次操作是不允許的。這就要求相應的操作具有「至多一次(at-most-once)」語義。為實現「至多一次」的鎖狀態更新，nfs引入「序列化機制」，以應對網路重傳和重排序。具體實現如下：每個鎖狀態更新請求均攜帶序列號。該序列號是乙個連續遞增整數，由客戶端維護，不同lock_owners擁有不同的序列號，初始值為0。伺服器在狀態表中快取最後收到的序列號(last sequence number (l))和應答(response)。只有當下次鎖狀態更新請求的序列號為l+1時，該請求才被視為有效請求！
注意：a) 客戶端必須保證不多於乙個的鎖狀態更新請求！(同一鎖狀態更新請求可多次傳送，序列號相同)
b) 當伺服器收到相同的鎖狀態更新請求(序列號相同)時，快取的應答將傳送給客戶端，而無相應鎖操作被執行。
5） 狀態同步？客戶端失敗，伺服器成功下的狀態同步？
當鎖狀態更新請求失敗後，如超時，伺服器的鎖狀態可能已經改變。為了保證客戶端的鎖狀態的一致性，客戶端應該重發「失敗」的鎖狀態更新請求，同步狀態，即客戶端必須快取失敗的鎖狀態更新請求，並在下次提交鎖狀態更新請求前，重發該lock_owner快取的鎖狀態更新請求！
「二次確認機制」也能確保狀態的一致性，但成本高，重發機制，只有在失敗後才會重新傳送，成本低(鎖狀態更新請求遠比客戶端認證頻繁！)。
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