linux系統部署ISCSI網絡存儲及客戶端使用

1,ISCSI網絡存儲服務
ISCSI技術是實現物理硬盤設備與TCP/IP網絡協議的相結合,使用戶可以通過互聯網方便的訪問遠程機房提供的共享存儲資源.本次我們在linux系統上部署服務端程序, 并分別在linux系統和Windows系統上來遠程訪問的存儲資源.
2,ISCSI技術概述
為了進一步提升硬盤存儲設備的讀寫速度和性能，一直在努力改進物理硬盤設備的接口協議。當前的硬盤接口類型主要有 IDE、SCSI 和 SATA 這3種。
? IDE是一種成熟穩定、價格便宜的并行傳輸接口。
? SATA是一種傳輸速度更快、數據校驗更完整的串行傳輸接口。
? SCSI是一種用于計算機和硬盤、光驅等設備之間系統級接口的通用標準，具有系統資源占用率低、轉速高、傳輸速度快等優點.
不論使用什么類型的硬盤接口，硬盤上的數據總是要通過計算機主板上的總線與 CPU、內存設備進行數據交換，這種物理環境上的限制給硬盤資源的共享帶來了各 種不便。
后來，IBM 公司開始動手研發基于 TCP/IP 協議和 SCSI 接口協議的新型存儲技術，這也就是我們目前能看到的互聯網小型計算機系統接口（iSCSI，Internet Small Computer System Interface）。這是一種將 SCSI 接口與以太網技術相結合的新型存儲技術，可以用來在網絡中傳輸 SCSI 接口的命令和數據.
3,創建Raid磁盤陣列
既然要使用 iSCSI 存儲技術為遠程用戶提供共享存儲資源，首先要保障用于存放資源的服務器的穩定性與可用性，否則一旦在使用過程中出現故障，則維護的難度 相較于本地硬盤設備要更加復雜、困難.因此推薦來部署 RAID 磁盤陣列組，確保數據的安全性.
在開啟虛擬機之前,添加4塊硬盤,來創建Raid5磁盤陣列,開機使用madam命令創建
mdadm -Cv /dev/md0 -n 3 -l 5 -x 1 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde -Cv 參數為創建陣列并顯示過程，/dev/md0為生成的陣列組名稱，-n 3 參數為創建RAID5磁 盤陣列所需的硬盤個數,-l 5 參數為RAID磁盤陣列的級別，-x 1 參數為磁盤陣列的備份盤個數,在命令后面要逐一寫上使用的硬盤名稱.
成功后,會出現一個名稱為/dev/md0的新設備,這就是Raid5級別的磁盤陣列,并且還有一塊是備份盤.
mdadm -D /dev/md0 ---查看設備的詳細信息
4,配置ISCSI服務端
ISCSI技術在工作上分為服務端（target）與客戶端（initiator）。
ISCSI服務端即用于存放硬盤存儲資源的服務器，為用戶提供可用的存儲資源。ISCSI 客戶端則是用戶使用的軟件，用于訪問遠程服務端的存儲資源.
4-1,使用配置好的Yum軟件庫安裝ISCSI服務端程序以及配置命令工具.
yum -y install targetd targetcli ---y參數,所有操作默認yes
systemctl restart targetd 重啟服務端程序
systemctl enable targetd 設置為開機啟動服務
4-2,配置ISCSI服務端共享資源, targetcli是用于管理iSCSI服務端存儲資源的專用配置命令，提供類似于fdisk命令的交互式配置功能，將ISCSI共享資源的配置內容抽 象成“目錄”的形式，我們只需將各類配置信息填入到相應的“目錄”中即可.
在執行targetcli命令后就能看到交互式的配置界面。在該界面中可以使用很多Linux命令，比如利用ls查看目錄參數的結構，使用cd切換到不同的目錄中。
/backstores/block 是 ISCSI服務端配置共享設備的位置。把剛剛創建的 RAID 5 磁盤陣列 md0 文件加入到配置共享設備的“資源池”中，并將該文件重新命名為 disk0.
執行targetcli命令進入交互式配置界面,ls查看以下所有目錄
/> 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]
/> 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- fileio .......................................... [Storage Objects: 0]
| o- pscsi ........................................... [Storage Objects: 0]
| o- ramdisk ......................................... [Storage Objects: 0]
o- iscsi ..................................................... [Targets: 0]
o- loopback .................................................. [Targets: 0]
4-3,創建ISCSI target 名稱及配置共享資源, ISCSI target 名稱是由系統自動生成的，是一串用于描述共享資源的唯一字符串,可以自己命名.
/> cd iscsi
/iscsi>
/iscsi> create iqn.2091-10.org.linux
Created target iqn.2019-10.org.linux.
Created TPG 1.
/iscsi> cd iqn.2019-10.org.linux/
/iscsi/iqn.2019-10.org.linux> ls
o- iqn.2019-10.org.linux .... [TPGs: 1]
o- tpg1 ............................................. [no-gen-acls, no-auth]
o- acls ........................................................ [ACLs: 0]
o- luns ........................................................ [LUNs: 0]
o- portals .................................................. [Portals: 0]
/iscsi/iqn.2019-10.org.linux> cd tpg1/luns
/iscsi/iqn.2019-10.org.linux> create /backstores/block/disk0
Created LUN 0.
4-4,設置訪問控制列表(ACL),ISCSI協議是通過客戶端名稱進行驗證的，也就是說，用戶在訪問存儲共享資源時不需要輸入密碼，只要 ISCSI 客戶端的名稱與服務端中設置的訪問控制列表中某一名稱條目一致即可，因此需要在 ISCSI 服務端的配置文件中寫入一串能夠驗證用戶信息的名稱。acls 參數目錄用于存放能夠訪問 ISCSI 服務端共享存儲資源的客戶端名稱。在剛剛系統生成的 ISCSI target 后面追加上類似于:client 的參數，這樣能保證客戶端的名稱具有唯一性.
/iscsi/iqn.2019-10.org.linux/tpg1/luns> cd ..
/iscsi/iqn.2019-10.org.linux/tpg1> cd acls
/iscsi/iqn.2019-10.org.linux/tpg1/acls> create iqn.2019-10.org.linux:client
Created Node ACL for iqn.2019-10.org.linux:client
Created mapped LUN 0.
4-5,設置ISCSI服務端的監聽IP地址和端口號,IP地址即為服務器的IP地址.
/iscsi/iqn.2019-10.org.linux/tpg1/acls> cd ..
/iscsi/iqn.2019-10.org.linux/tpg1> cd portals
/iscsi/iqn.2019-10.org.linux/tpg1/portals> create 192.168.13.10
Using default IP port 3260
Created network portal 192.168.13.10:3260.
4-6,配置完后,執行exit退出,此命令是默認保存退出的,所以不用擔心之前的操作會消失.
systemc restart targetd 重啟服務使其生效
4-7,因為我們新添加的端口號,所以要在防火墻配置中添加策略.
firewall-cmd --add-port=3260/tcp --permanent 添加3260的網絡端口,并永久生效
firewall-cmd --reload 重載防火墻使其生效
ISCSI服務端到這里就配置完畢了,下面配置Linux客戶端和Windows客戶端作對比.
5,配置linux客戶端
5-1,yum -y install iscsi-initiator-utils 安裝ISCSI客戶端服務程序initiator
5-2,ISCSI協議是通過客戶端的,名稱來進行驗證的,所以該名稱就就是ISCSI客戶端唯一的標識.
編輯ISCSI客戶端中的initiator名稱文件,把服務端的訪問控制列表名稱填寫進來,然后重啟服務程序,并設置為開機啟動.
vim /etc/iscsi/initiatorname.iscsi
InitiatorName=iqn.2019-10.org.linux
systemctl restart iscsid
systemctl enable iscsid
5-3,ISCSI客戶端訪問并使用共享存儲資源的步驟是"先發現,再登錄,然后掛載使用".
iscsiadm 是用于管理、查詢、插入、更新或刪除 iSCSI數據庫配置文件的命令行工具，用戶需要先使用這個工具掃描發現遠程 iSCSI 服務端，然后查看找到的服 務端上有哪些可用的共享存儲資源。
其中，-m discovery 參數的目的是掃描并發現可用的存儲資源，-t sendtarget 參數為執行掃描操作的類型，-p 192.168.13.10 參數為 iSCSI 服務端的IP地址
iscsiadm -m discovery -t sendtarget -p 192.168.13.10
準備登錄ISCSI服務端,-m node 參數為將客戶端所在主機作為一臺節點服務器，-T iqn.2019-10.org.linux 參數為要使用的存儲資源（大家可以直接復制前面命令 中掃描發現的結果，以免錄入錯誤），-p 192.168.13.10 參數依然為對方 iSCSI 服務端的 IP 地址。最后使用--login 或-l 參數進行登錄驗證
iscsiadm -m node -T iqn.2019-10.org.linux -p 192.168.13.10 --login
出現successful的字樣,即為登陸成功.
5-4,登錄成功后,會看到客戶端主機上多了一塊名為/dev/sdb的設備文件.
file /dev/sdb file 查看文件的命令
/dev/sdb: block special 特殊的塊設備文件
5-5,然后就是標準的磁盤操作流程了,先格式化然后掛載使用.
mkfs.xfs /dev/sdb 格式化成xfs的文件系統
mkdir /iscsi 創建掛載目錄
mount /dev/sdb /iscsi 執行掛載命令
df -h 查看是否掛載成功,成功后在最下面看到sdb的設備
5-6,由于 udev 服務是按照系統識別硬盤設備的順序來命名硬盤設備的，當客戶端主機同時使用多個遠程存儲資源時，如果下一次識別遠程設備的順序發生了變化，則客戶端掛載目錄中的文件也將隨之混亂。為了防止發生這樣的問題，我們應該在/etc/fstab 配置文件中使用設備的 UUID 唯一標識符進行掛載，
blkid | grep /dev/sdb blkid 命令查看設備的名稱,文件系統以及UUID.
因為/dev/sdb 是一塊網絡存儲設備,而ISCSI協議是基于TCP/IP網絡傳輸數據的,因此在fstab配置文件中添加上_netdev參數,標識系統聯網后進行掛載使用,以免系統開始時間過長或開機失敗.
vim /etc/fstab
UUID=eb9cbf2f-fce8-413a-b770-8b0f243e8ad6 /iscsi xfs defaults,_netdev 0 0
5-7,如果不再使用ISCSI共享存儲資源,可以用iscsiadm命令的-u參數將其卸載
iscsiadm -m node -T iqn.2019-10.org.linux -u
出現successful的字樣,即為卸載成功.
6,配置Windows客戶端
6-1,找到控制面板-->系統和安全-->管理工具-->iSCSI發起程序,雙擊打開;第一次開打時會提示"Microsoft iSCSI 服務端未運行",點擊"是",即可啟動程序.

6-2,運行 iSCSI 發起程序后在“目標”選項卡的“目標”文本框中寫入 iSCSI 服務端的 IP 地址，然后單擊“快速連接”按鈕，在彈出的“快速連接”提示框中可看到共享的硬盤存儲資源，單擊“完成”按鈕即可.

6-3,由于在 iSCSI 服務端程序上設置了 ACL，只有客戶端名稱與ACL 策略中的名稱保持一致時才能使用遠程存儲資源，因此需要在“配置”選項卡中單擊“更改”按鈕，把iSCSI 發起程序的名稱修改為服務端ACL 所定義的名稱.

6-4,在確認客戶端發起程序的名稱修改正確后即可返回到“目標”選項卡頁面中，然后單擊“連接”按鈕進行連接請求，成功連接到遠程共享存儲資源的頁面.

6-5,右鍵單擊桌面上的“計算機”圖標，打開計算機管理程序,開始對磁盤進行初始化操作,然后新建簡單卷,點擊下一步,選擇盤符,點擊下一步,設置磁盤設備的格式以及卷標,點擊下一步,完成.

完成后即可在計算機中看到我們新建的磁盤,可以使用了.