Deploy the iSCSI target service to the domain environment

Internet Small Computer Systems Interface(iSCSI)

  • Internet Small Computer Systems Interface 互联网小型计算机系统接口,简称(iSCSI),它是一种 TCI/IP 的存储协议,又被称为 IP-SANiSCSI 协议由 Cisco 和 IBM 在 1998 年率先开发完成,并在2000年3月做为草案向 IETF(互联网工程任务组)提交,于2003年2月11日成为正式的标准
    iSCSI 通过 “TCP/IP网络” 中的 SCSI 接口命令提供对存储设备的块级别的访问。iSCSI 可以与任意类型的 SCSI 设备通信,系统管理员设置来允许服务器(例如数据库服务器)访问存储阵列上的磁盘卷。

    iSCSI 允许 SCSI 命令通过局域网(LAN),广域网(WAN)端到端地发送)或互联网的连接。

2.2 iSCSI Target Server

  • iSCSI target Server(iSCSI目标服务器)是“存储设备或服务器”上的存储资源能服务,iSCSITargetServer 默认为拒绝所有客户端 iSCSIInitiator 的连接,需要管理员设置或者修改 Microsoft iSCSITargetServer 中的发起程序,通过添加或修改“发起程序”中的IP地址、FQDN、或者IQN,并将其加入到“发起程序”中,为客户端 iSCSIInitiator提供iSCSI存储服务

2.3 iSCSI Initiator

Microsoft®Internet iSCSI Initiator(iSCSI 启动器)是 iSCSI 的客户端,与SCSI总线适配器一起工作。可以通过以太网网络适配器将运行 Windows®Family 或 Windows Server®Family 的主机连接到基于 iSCSI 的外部存储阵列。

2.4 iSCSI 工作原理

  • iSCSI 工作原理是在 iSCSI Target Service(iSCSI目标服务)存储设备或者服务器上,与 iSCSI initiator(iSCSI启动器)之间传输块级数据
    iSCSI 协议通过 SCSI 命令将 iSCSI Target Service 和 iSCSI Initiator 之间传输的块数据汇编封装为 TCP/IP 层的数据包,并使用点对点的网络发送。
    当 iSCSI Initiator(iSCSI启动器)接受到 iSCSI Target Service(iSCSI目标服务)发送的数据包后,iSCSI 协议会对接收到的数据包通过使用 SCSI 命令进行反汇编解包,并将 “块数据和TCP/IP” 分解开来,以便操作系统识别。
    操作系统将识别到的 iSCSI 存储挂载在 iSCSI Initiator(iSCSI启动器)的计算机上。计算机将 iSCSI 存储视为本地的 SCSI 设备,并对其进行格式化进行使用

2.5 MPIO 多路径

2.5.1 Multipath I/O

  • Multipath I/O 它是一种“物理链路”的“容错和负载均衡”技术,它通过总线适配器、控制器、交换机和或者桥接设备相连。设备与设备间 ≥2 条以上的物理链路,从而形成物理链路的冗余和负载均以提高存储系统的访问性能。

  • 多路径冗余I/O(Multipath I/O)是指服务器通过多条物理路径连接到块存储设备。
    为了避免存储链路单点故障,保证在磁盘阵列控制器切换时数据访问的不间断,多链路负载均衡提升存储系统访问性能等SCSI 磁盘与2个或多个 SCSI 控制器、后者·HBA、Fibre Channel卡相连,当一个 SCSI 或者 Fibre Channel 控制器损坏后,由另外一个控制器接管,从而达到冗余和备份的效果。

  • 在SAN中,主机和存储的连接都会做链路冗余,其原理是将同一LUN通过多条链路进行共享,从而实现多条访问路径。
    冗余IO路径的方式通常有两种:

    1. 由存储的控制器固件提供的AVT/ADT (Auto Volume Transfer/Auto Disk Transfer) 功能以及由服务器系统提供的多路径(multipath)驱动。

      • 当多路径被配置为主动/主动方式时,可以实现动态负载均衡;
      • 当采用主动/被动模式时,可以实现冗余链路,从而在I/O路径中发生故障时切换到备用路径
      • 例如当因为主机HBA卡、线缆、交换机或者存储设备的RAID控制器故障等原因造成一条物理路径失效时,服务器可以将通过此物理路径的I/O转移到其他正常的物理路径上面,应用程序不会觉察到这种改变,从而提高系统的可用性。

2.5.2 MPIO

  • MPIO 是 Micrsoft 的一种 Multipath I/O(多路径)技术框架。通过存储设备与Windows操作系统之间提供备用数据路径来缓解主机总线适配器(HBA)故障的影响。MPIO最多支持32个备用路径,以便为存储环境添加荣誉和负载

  • MPIO 策略工作模式
    工作模式 说明
    Failover Only 仅作故障转移策略 不作负载均衡,使用单个活动路径,余下剩余的路径仅作备用路径,当活动的路径发生故障,则备用路径变为生效状态。
    Round Robin 负载均衡策略 使用所有的可用路径,以均衡的方式写入 I/O,这是存储默认的工作模式。
    Round Robin with Subset 子集负载均衡策略 以循坏的方式来使用一组路径,以及一组备用路径,工作在这种策略模式的路径需要4条以上物理链路。

    列如:有 A、B、C、D 四条路径,当 A、B、C 三条路径为活动时,D则为备用的路径,DSM会以循环的方式选择 A、B、C 三条路径,当 A、B、C 三条路径全部无法连接时,则 DSM 会使用备用的路径 D,否则仍将使用 A、B、C 这三条路径。

    Least Queue Depth 最少队列深度 使用当前未完成的 I/O 请求向下发送 I/O 路径。
    例如,在路径1上发送一个 I/O 到LUN 1,在路径1上发送另一个 I/O到LUN 2,路径1上的累积未完成的 I/O为2,而在路径2上,它为0.因此,任一LUN的下一个 I/O 将在路径2上进行处理。
    Weighted Paths 加权路径 为每个路径分配权重,数字越大,优先级越低,DSM将选择优先级高的路径作为优先路径。
    Least Blocks 最少的块 使用当前正在处理数据块数最少的路径发送 I/O
    例如,有两个 I/O(一个是10个字节,另一个是20个字节)两者都在路径1上进行,路径2上没有未完成的 I/O,路径1上的累计未完成 I/O 量为30个字节。 在路径2上0。因此,下一个 I/O 将在路径2上处理。

3 Example:Installing and configuring iSCSI servers

3.1 Installing iSCSI service functional component (安装iSCSI功能组件)

3.1.1
Add the iSCSI service functional component (添加 iSCSI 服务功能组件)

3.1.2
Add the server to the Active directory (将服务器添加到活动目录中)

3.2 在iSCSI服务器上配置iSCSI虚拟磁盘

3.2.1
Create a new iSCSI virtual disk with the specified size (创建具有指定大小的iSCSI虚拟磁盘)

3.2.2
Create a new “iSCSIServerTarget” on this server side (在此服务器端新建“iSCSIServerTarget”)

3.2.3
Attach the iSCSI virtual disk to the iSCSIServerTarget (将 iSCSI虚拟磁盘 附加到 iSCSIServerTarget 上)

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