linux-运维进阶-22 iSCSI网络存储服务

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linux-运维进阶-22 iSCSI网络存储服务

linux-运维进阶-22 iSCSI网络存储服务

概念解析

　　iSCSI（Internet Small Computer System Interface，发音为/ˈаɪskʌzi/），Internet小型计算机系统接口，又称为IP-SAN，是一种基于因特网及SCSI-3协议下的存储技术，由IETF提出，并于2003年2月11日成为正式的标准。

​ iSCSI利用了TCP/IP的port 860 和 3260 作为沟通的渠道。透过两部计算机之间利用iSCSI的协议来交换SCSI命令，让计算机可以透过高速的局域网集线来把SAN模拟成为本地的储存装置。

　　iSCSI使用 TCP/IP 协议（一般使用TCP端口860和3260）。 本质上，iSCSI 让两个主机通过 IP 网络相互协商然后交换SCSI命令。这样一来，iSCSI 就是用广域网仿真了一个常用的高性能本地存储总线，从而创建了一个存储局域网（SAN）。

​

SCSI

　　小型计算机系统接口（英语：Small Computer System Interface; 简写：SCSI），一种用于计算机和智能设备之间的系统级接口的独立处理器标准。 SCSI是一种智能的通用接口标准。

　　为了进一步提升硬盘存储设备的读写速度和性能，人们一直在努力改进物理硬盘设备的接口协议。当前的硬盘接口类型主要有IDE、SCSI和SATA这3种。

IDE是一种成熟稳定、价格便宜的并行传输接口。

SATA是一种传输速度更快、数据校验更完整的串行传输接口。

SCSI是一种用于计算机和硬盘、光驱等设备之间系统级接口的通用标准，具有系统资源占用率低、转速高、传输速度快等优点。

　　不论使用什么类型的硬盘接口，硬盘上的数据总是要通过计算机主板上的总线与CPU、内存设备进行数据交换，这种物理环境上的限制给硬盘资源的共享带来了各种不便。后来，IBM公司开始动手研发基于TCP/IP协议和SCSI接口协议的新型存储技术，这也就是我们目前能看到的互联网小型计算机系统接口（iSCSI，Internet Small Computer System Interface）。这是一种将SCSI接口与以太网技术相结合的新型存储技术，可以用来在网络中传输SCSI接口的命令和数据。这样，不仅克服了传统SCSI接口设备的物理局限性，实现了跨区域的存储资源共享，还可以在不停机的状态下扩展存储容量。

　　为了让各位读者做到知其然，知其所以然，以便在工作中灵活使用这项技术，下面将讲解一下iSCSI技术在生产环境中的优势和劣势。首先，iSCSI存储技术非常便捷，在访问存储资源的形式上发生了很大变化，摆脱了物理环境的限制，同时还可以把存储资源分给多个服务器共同使用，因此是一种非常推荐使用的存储技术。但是，iSCSI存储技术受到了网速的制约。以往，硬盘设备直接通过主板上的总线进行数据传输，现在则需要让互联网作为数据传输的载体和通道，因此传输速率和稳定性是iSCSI技术的瓶颈。随着网络技术的持续发展，相信iSCSI技术也会随之得以改善。

　　既然要通过以太网来传输硬盘设备上的数据，那么数据是通过网卡传入到计算机中的么？这就有必要向大家介绍iSCSI-HBA卡了（见图17-1）。与一般的网卡不同（连接网络总线和内存，供计算机上网使用），iSCSI-HBA卡连接的则是SCSI接口或FC（光纤通道）总线和内存，专门用于在主机之间交换存储数据，其使用的协议也与一般网卡有本质的不同。运行Linux系统的服务器会基于iSCSI协议把硬盘设备命令与数据打包成标准的TCP/IP数据包，然后通过以太网传输到目标存储设备，而当目标存储设备接收到这些数据包后，还需要基于iSCSI协议把TCP/IP数据包解压成硬盘设备命令与数据。

iSCSI网络存储服务

创建一个raid磁盘阵列

添加4个硬盘

开机，检查硬盘是否添加成功

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[root@localhost ~]# ll /dev/sd?
brw-rw----. 1 root disk 8,  0 Feb  7 07:08 /dev/sda
brw-rw----. 1 root disk 8, 16 Feb  7 07:08 /dev/sdb
brw-rw----. 1 root disk 8, 32 Feb  7 07:08 /dev/sdc
brw-rw----. 1 root disk 8, 48 Feb  7 07:08 /dev/sdd
brw-rw----. 1 root disk 8, 64 Feb  7 07:08 /dev/sde
[root@localhost ~]#

创建raid阵列

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[root@localhost ~]# yum install mdadm.x86_64 -y
[root@localhost ~]# mdadm -Cv /dev/md0 -n 3 -l 5 -x 1 /dev/sd{b,c,d,e}
[root@localhost ~]# mdadm -D /dev/md0 
/dev/md0:
           Version : 1.2
     Creation Time : Sat Sep 22 14:06:23 2018
        Raid Level : raid5
        Array Size : 41908224 (39.97 GiB 42.91 GB)
     Used Dev Size : 20954112 (19.98 GiB 21.46 GB)
      Raid Devices : 3
     Total Devices : 4
       Persistence : Superblock is persistent
       ……………………………………………………………………………………………………略

配置ISCSI服务

安装iscsi服务端、iscsi初始化和配置服务所需的工具

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[root@localhost ~]# yum -y install targetd targetcli iscsi-initiator-utils

开启并设置iscsi服务开机启动

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[root@localhost ~]# systemctl start targetd
[root@localhost ~]# systemctl enable targetd
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/targetd.service to /usr/lib/systemd/system/targetd.service.
[root@localhost ~]#

进入交互式iSCSI子系统配置iSCSI服务

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[root@localhost ~]# targetcli
Warning: Could not load preferences file /root/.targetcli/prefs.bin.
targetcli shell version 2.1.fb46
Copyright 2011-2013 by Datera, Inc and others.
For help on commands, type 'help'.

/> ls
o- / ............................................................................. [...]
  o- backstores .................................................................. [...]
  | o- block ...................................................... [Storage Objects: 0]
  | o- fileio ..................................................... [Storage Objects: 0]
  | o- pscsi ...................................................... [Storage Objects: 0]
  | o- ramdisk .................................................... [Storage Objects: 0]
  o- iscsi ................................................................ [Targets: 0]
  o- loopback ............................................................. [Targets: 0]
  
  # 为ISCSI服务提供资源池
  
/> cd /backstores/block 
/backstores/block> create disk0 /dev/md0
Created block storage object disk0 using /dev/md0.
/backstores/block> cd /
/> ls
o- / ............................................................................. [...]
  o- backstores .................................................................. [...]
  | o- block ...................................................... [Storage Objects: 1]
  | | o- disk0 ............................. [/dev/md0 (40.0GiB) write-thru deactivated]
  | |   o- alua ....................................................... [ALUA Groups: 1]
  | |     o- default_tg_pt_gp ........................... [ALUA state: Active/optimized]
  | o- fileio ..................................................... [Storage Objects: 0]
  | o- pscsi ...................................................... [Storage Objects: 0]
  | o- ramdisk .................................................... [Storage Objects: 0]
  o- iscsi ................................................................ [Targets: 0]
  o- loopback ............................................................. [Targets: 0]
  
  # 为iSCSI服务提供主机提供一个主机名，敲完create后将下面的iqn复制下来
/> cd iscsi
/iscsi> create
Created target iqn.2003-01.org.linux-iscsi.localhost.x8664:sn.70683bd3ee6d.
Created TPG 1.
Global pref auto_add_default_portal=true
Created default portal listening on all IPs (0.0.0.0), port 3260.

这里cd的就是上面复制下来的iqn
/iscsi> cd iqn.2003-01.org.linux-iscsi.localhost.x8664:sn.70683bd3ee6d

# 为客户机划分出lun提供存储资源
/iscsi/iqn.20....70683bd3ee6d> cd tpg1/luns 
/iscsi/iqn.20...e6d/tpg1/luns> create /backstores/block/disk0 
Created LUN 0.
/iscsi/iqn.20...e6d/tpg1/luns> cd ..



# 设置允许访问服务器控制访问列表，这里的iqn是linux客户端装完iscsi-initiator-utils之后在/etc/iscsi/initiatorname.iscsi 文件中得到的客户机iqn，注意不是上面用过的iqn，为了与之前那个iqn区分，咱们称呼它为iqn2吧。如下图：

/iscsi/iqn.20...3bd3ee6d/tpg1> cd acls
/iscsi/iqn.20...e6d/tpg1/acls> create iqn.1994-05.com.redhat:0191b6bea67
Created Node ACL for iqn.1994-05.com.redhat:0191b6bea67
Created mapped LUN 0.
/iscsi/iqn.20...e6d/tpg1/acls> exit
Global pref auto_save_on_exit=true
Configuration saved to /etc/target/saveconfig.json
[root@localhost ~]#

咱们在XShell那里复制一个会话，在新的窗口复制下来新的iqn作为iqn2，然后回到原来那个窗口即可粘贴使用。

防火墙放行服务端的3260端口

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[root@localhost ~]# firewall-cmd --add-port=3260/tcp --permanent
success
[root@localhost ~]# firewall-cmd --reload
success
[root@localhost ~]#

现在再开一台linux虚拟机作为测试用的客户机，这里以client2为例：

Linux客户机挂载服务端上的ISCSI硬盘

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[root@localhost ~]# yum -y install iscsi-initiator-utils
[root@localhost ~]# vi /etc/iscsi/initiatorname.iscsi 

这里将其iqn修改为咱们刚刚复制的iqn2
InitiatorName=iqn.1994-05.com.redhat:0191b6bea67
保存退出，重启iscsid服务
[root@localhost ~]# systemctl restart iscsid
[root@localhost ~]# systemctl enable iscsid
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/iscsid.service to /usr/lib/systemd/system/iscsid.service.
[root@localhost ~]# 
 
# 没有挂载之前我们只有一块硬盘
[root@localhost ~]# ll /dev/sd?
brw-rw----. 1 root disk 8, 0 2月   7 22:18 /dev/sda
[root@localhost ~]# 


	挂载，再次检查，发现多出来一块硬盘，第二块就是我们挂载上来的iscsi硬盘（这里192.168.141.12是iscsi服务器的ip）
[root@localhost ~]# iscsiadm -m discovery -t st -p 192.168.141.12 --login
192.168.141.12:3260,1 iqn.2003-01.org.linux-iscsi.localhost.x8664:sn.70683bd3ee6d
Logging in to [iface: default, target: iqn.2003-01.org.linux-iscsi.localhost.x8664:sn.70683bd3ee6d, portal: 192.168.141.12,3260] (multiple)
Login to [iface: default, target: iqn.2003-01.org.linux-iscsi.localhost.x8664:sn.70683bd3ee6d, portal: 192.168.141.12,3260] successful.
[root@localhost ~]# ll /dev/sd?
brw-rw----. 1 root disk 8,  0 2月   7 22:18 /dev/sda
brw-rw----. 1 root disk 8, 16 2月   7 22:31 /dev/sdb
[root@localhost ~]#

windows客户机挂载iSCSI

首先，先看看我电脑本来有几个硬盘：

可以看到，本来我的电脑只有俩硬盘，一会咱们挂载成功后，理论上会多出一个硬盘来。

打开windows自带的iSCSI发起程序，在windows10搜索栏即可搜索

目标填上IP地址，选择快速连接点击完成（这里我已经连过一次了，下面那个可以不管，也可以刷新一下即可）

为了能连接上，修改配置中的客户端名，修改成之前我们所谓的iqn2

改完以后选择连接

显示已连接

现在再次看看我电脑上有几个硬盘：

我刚打开，就跳出个消息，说是要让我初始化磁盘2，点击确定即可，如下图：

现在将磁盘管理全屏显示（太小了磁盘2就被遮住了），如下图：

如上图，多出来的磁盘2就是咱们挂载上去的磁盘了。

右键磁盘2，新建简单卷，然后一直点击下一步即可建成。

接下来我们打开文件资源管理器，如下图，可以看到一个新加卷：

本篇到此结束

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