linux集群應(yīng)用實(shí)戰(zhàn) 利用ISCSI搭建IP存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)(第一講)

1、利用ISCSI搭建IP存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò),主講人：高俊峰,華章培訓(xùn)網(wǎng)、華章培訓(xùn)網(wǎng)版權(quán)所有,利用ISCSI搭建IP存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò),華章培訓(xùn)網(wǎng)、華章培訓(xùn)網(wǎng)版權(quán)所有,ISCSI概念、構(gòu)架、連接方式、組成和工作原理 搭建基于iSCSI的IP SAN存儲(chǔ)系統(tǒng) iSCSI 在安全方面的相關(guān)設(shè)定 通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，我們就可以用低廉的成本來(lái)構(gòu)建一個(gè)優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)。,利用ISCSI搭建IP存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)第一講：ISCSI概念、構(gòu)架、連接方式、組成和工作原理,主講人：高俊峰,華章培訓(xùn)網(wǎng)、華章培訓(xùn)網(wǎng)版權(quán)所有,第4頁(yè),1、 存儲(chǔ)的一些概念和術(shù)語(yǔ) SCSI：小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口(Small Computer System Interfac

2、e) FC：光纖通道（Fibre Channel） DAS：直連式存儲(chǔ)（Direct-Attached Storage） NAS：網(wǎng)絡(luò)接入存儲(chǔ)（Network-Attached Storage） SAN：存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（Storage Area Network）,ISCSI的概念,第5頁(yè),2、認(rèn)識(shí)ISCSI iSCSI = internet Small Computer System Interface iSCSI是一種在Internet協(xié)議上,特別是以太網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn),它是一種基于IP Storage理論的新型存儲(chǔ)技術(shù)，該技術(shù)是將存儲(chǔ)行業(yè)廣泛應(yīng)用的SCSI接口技術(shù)與IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合

3、，可以在IP網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)建SAN存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)，簡(jiǎn)單地說(shuō)，iSCSI就是在IP網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行SCSI協(xié)議的一種網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù).,ISCSI的概念,第6頁(yè),3、 ISCSI技術(shù)的優(yōu)勢(shì) 與傳統(tǒng)的SCSI技術(shù)比較起來(lái)，iSCSI技術(shù)有三個(gè)革命性的變化： 把原來(lái)只用于本機(jī)的SCSI透過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳送，使連接距離可作無(wú)限的地域延伸； 連接的服務(wù)器數(shù)量無(wú)限（原來(lái)的SCSI-3的上限是15）； 由于是服務(wù)器架構(gòu)，因此也可以實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)擴(kuò)容以至動(dòng)態(tài)部署。,ISCSI的概念,第7頁(yè),1、控制器架構(gòu) 采用專(zhuān)用的數(shù)據(jù)傳輸芯片、專(zhuān)用的RAID數(shù)據(jù)校驗(yàn)芯片、專(zhuān)用的高性能cache緩存和專(zhuān)用的嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)，是一個(gè)核心全硬件的設(shè)備。

4、 優(yōu)點(diǎn)：具有較高的安全性和和穩(wěn)定性。 缺點(diǎn)：核心處理器全部采用硬件，制造成本較高，因而售價(jià)也很高。 適用環(huán)境：可以用于對(duì)性能的穩(wěn)定性和高可用性具有較高要求的在線(xiàn)存儲(chǔ)系統(tǒng)，例如：中小型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、大型數(shù)據(jù)庫(kù)備份系統(tǒng)、遠(yuǎn)程容災(zāi)系統(tǒng)等。,iSCSI的構(gòu)架,第8頁(yè),2、iSCSI連接橋架構(gòu) 連接橋構(gòu)架分為另個(gè)部分： 前端協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備 后端存儲(chǔ) 前端協(xié)議轉(zhuǎn)換部分一般是硬件設(shè)備，只有協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，沒(méi)有RAID校驗(yàn)和快照、卷復(fù)制等功能，因此，創(chuàng)建RAID組、創(chuàng)建LUN等操作必須在存儲(chǔ)設(shè)備上完成。 后端存儲(chǔ)一般采用SCSI磁盤(pán)陣列和FC存儲(chǔ)設(shè)備。 隨著iscsi技術(shù)的日益成熟，連接橋架構(gòu)的iSCSI設(shè)備越來(lái)越

5、少,iSCSI的構(gòu)架,第9頁(yè),3、PC架構(gòu) 也就是將存儲(chǔ)設(shè)備搭建在PC服務(wù)器上，通俗的說(shuō)就是選擇一個(gè)性能良好、可支持多塊硬盤(pán)的PC 服務(wù)器，然后選擇一款成熟的存儲(chǔ)端管理軟件（iSCSI Target），并將軟件安裝在這臺(tái)PC服務(wù)器上，這樣就將一個(gè)普通的PC服務(wù)器變成了一臺(tái)ISCSI存儲(chǔ)設(shè)備了。最后通過(guò)PC服務(wù)器的以太網(wǎng)卡對(duì)外提供ISCSI數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。 客戶(hù)端主機(jī)可以安裝iscsi客戶(hù)端軟件（iSCSI initiator）通過(guò)以太網(wǎng)連接PC服務(wù)器共享出來(lái)的存儲(chǔ)空間。,iSCSI的構(gòu)架,第10頁(yè),典型的ISCSI PC構(gòu)架結(jié)構(gòu)圖：,iSCSI的構(gòu)架,第11頁(yè),1、以太網(wǎng)卡+initiator軟

6、件方式 服務(wù)器、工作站等主機(jī)使用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)卡，通過(guò)以太網(wǎng)線(xiàn)直接與以太網(wǎng)交換機(jī)連接，iSCSI存儲(chǔ)也通過(guò)以太網(wǎng)線(xiàn)連接到以太網(wǎng)交換機(jī)上，或直接連接到主機(jī)的以太網(wǎng)卡上。在主機(jī)上安裝Initiator軟件。 優(yōu)點(diǎn)：在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上即可完成，成本很低。 缺點(diǎn)：消耗客戶(hù)端主機(jī)部分資源 適用環(huán)境：在低I/O和低帶寬性能要求的應(yīng)用環(huán)境中。,iSCSI存儲(chǔ)連接方式,第12頁(yè),2、硬件TOE網(wǎng)卡+initiator軟件方式 具有TOE（TCP Offload Engine）功能的智能以太網(wǎng)卡可以將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量的處理工作全部轉(zhuǎn)到網(wǎng)卡的集成硬件中完成。客戶(hù)端主機(jī)可以從繁忙的協(xié)議出來(lái)中解脫出來(lái)。 優(yōu)點(diǎn)：采用TOE卡后

7、可以大幅度提高數(shù)據(jù)的傳輸速率，降低了客戶(hù)端主機(jī)的資源消耗。 缺點(diǎn)：需要購(gòu)買(mǎi)TOE功能的網(wǎng)卡，成本較高。,iSCSI存儲(chǔ)連接方式,第13頁(yè),3、 iSCSI HBA卡連接方式 也就是在客戶(hù)端主機(jī)上安裝專(zhuān)業(yè)的iSCSI HBA適配卡，從而實(shí)現(xiàn)主機(jī)與交換機(jī)之間、主機(jī)與存儲(chǔ)之間的高效數(shù)據(jù)交換。 優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸性能最好三種方式最好。 缺點(diǎn)：需要購(gòu)買(mǎi)iSCSI HBA適配卡，成本較高。 TOE網(wǎng)卡和iSCSI HBA的市場(chǎng)價(jià)格都比較貴，如果主機(jī)較少的話(huà)，還可以接受，如果網(wǎng)絡(luò)主機(jī)較多，成本消耗很大。,iSCSI存儲(chǔ)連接方式,第14頁(yè),1、ISCSI系統(tǒng)組成 一個(gè)簡(jiǎn)單的iSCSI系統(tǒng)大致有以下部分組成： iS

8、CSI initiator或者iSCSI HBA iSCSI target 以太網(wǎng)交換機(jī) 一臺(tái)或者多臺(tái)服務(wù)器,ISCSI系統(tǒng)的組成,第15頁(yè),2、iSCSI target概念 一個(gè)可以被用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的iSCSI磁盤(pán)陣列或者具有iSCSI功能的設(shè)備都可以被稱(chēng)為“iSCSI target”。 利用iSCSI target軟件，可以將服務(wù)器的存儲(chǔ)空間分配給客戶(hù)機(jī)使用，客戶(hù)機(jī)就可以像使用本地硬盤(pán)一樣使用iSCSI磁盤(pán)。 目前大多數(shù)iSCSI target軟件都是收費(fèi)的，不過(guò)，也有一些linux平臺(tái)開(kāi)源的iSCSI target軟件。 例如iSCSI Enterprise Target。,ISCSI系統(tǒng)

9、的組成,第16頁(yè),3、iSCSI initiator概念 iSCSI initiator是一個(gè)安裝在計(jì)算機(jī)上的一個(gè)軟件或是一個(gè)硬件設(shè)備，它負(fù)責(zé)處理同iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行通信。 iSCSI服務(wù)器與iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備之間的連接方式有兩種： 第一種是基于軟件的方式，即軟件iSCSI initiator 第二種是基于硬件的方式，即硬件SCSI initiator iSCSI initiator軟件一般都是免費(fèi)的，Centos和RHEL對(duì)iSCSI Initiator支持非常不錯(cuò)，現(xiàn)在的Linux發(fā)行版本都默認(rèn)已經(jīng)自帶了iSCSI Initiator。,ISCSI系統(tǒng)的組成,第17頁(yè),iSCSI的實(shí)現(xiàn)原理圖,ISCSI系統(tǒng)工作原理,第18頁(yè),基本實(shí)現(xiàn)過(guò)程： iSCSI協(xié)議定義了在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送、接收 block（數(shù)據(jù)塊）級(jí)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的規(guī)則和方法: 發(fā)送端將SCSI命令和數(shù)據(jù)封裝到TCP/IP包中再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)，接收