iSCSI协议及其应用

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SCSI协议
iSCSI协议
CentOS下挂载Initiator
Linux下用iSCSI target软件搭建PC架构
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在Linux下用iSCSI Target搭建PC架构

Step 1: 安装target软件 （Scsi-target-utils) Step 2: 创建输出设备
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CentOS 下挂载iSCSI Initiator

Step 1: 从iso或CDROM中安装iSCSI包
1.1 将光盘或者 iso镜像挂载到系统中，如果提示/var/cdrom不存在，那么先用mkdir /var/cdrom建立文件夹
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LUN (Logic Unit Number)
• 是为了使用和描述更多设备及对象而引进的一个方法,每个SCSI ID上最多有32个LUN， 一个LUN对应一个逻辑设备。
SCSI通信模式
SCSI体系结构模型
SCSI协议栈结构
SCSI的缺点

SCSI是点对点的、直接相连的计算机到存储器的设备接口， 不适用于主机到存储器网络通讯。 SCSI总线长度被限制在25米以内，对于Ultra SCSI长度限制 为12米，不适于构造各种网络拓扑结构。 SCSI总线上设备数限制为15，不适用于多服务器对多存储 器设备的网络结构

Step 1: 从iso或CDROM中安装iSCSI包
1.2 用find -name '*iscsi*'查找和iscsi有关的包 1.3 将安装包copy到临时安装文件夹 /tmp 1.4 使用 rpm -ivh iscsi-ini（table补齐) 安装，之后用rpm -qa |grep iscsi 命令查看是否安 装好
目标是让它支持数据块类型的逻辑地址，以取代用柱面、磁头和扇区来表示的物理地 址。而且这种接口将以字节为单位给出数据，而不是以位为单位的串行方式。

SCSI是一种连接主机和外围设备的接口，支持包括磁盘驱 动器、磁带机、光驱、扫描仪在内的多种设备。
它由SCSI控制器进行数据操作，SCSI控制器相当于一块小型CPU，有自己的命令集和缓 存。 在SCSI总线中，SCSI控制器也算是一个设备。
用fdisk -l查看是否挂上去，这里显示已经挂载成功，可以使用fdisk 、dev/sdb1 分区， 还可以使用mkfs.ext3 /dev/sdb1 格式化，最后可以把/dev/sdb1 挂载到/usr/nas 下，当 然，首先用mkdir建立。
iSCSIadm 命令总结

增加iscsi存储
(1)发现iscsi存储:iscsiadm -m discovery -t st -p ISCSI_IP (2)查看iscsi发现记录:iscsiadm -m node (3)登录iscsi存储:iscsiadm -m node -T LUN_NAME -p ISCSI_IP -l (4)开机自动: iscsiadm -m node –T LUN_NAME -p ISCSI_IP --op update -n node.startup -v automatic

PC+TOE架构
这种架构就是在PC架构上，加入协议卸载网卡。把原本用CPU包装、拆解iscsi数据到 tcp协议包的操作，转由网卡中的专用芯片来完成，从而减轻CPU的压力。
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SAN (Storage Area Network)
SAN是连接Initiators （如主机设备、服务器等）到Targets (如各种存储设备）的专用光 网络，并不在家中企业LAN的负担下传输存储数据流。 一般通过光纤通道而不是标准的TCP/IP网络拓扑连接到一群计算机上。 提供多主机连接，允许任何服务器连接到任何存储阵列，可实现几百公里甚至更远的 数据存储。

SCSI相关概念
Initiator和Target
• Initiator是一个在SCSI 总线上触发任务的设备，目标器是执行该任务的设备。
主机适配器HBA和SCSI 控制器
• 一般情况下，HBA作为启动设备，磁盘/磁带作为Target设备。
桥式控制器
• 当控制器用一块独立的电路板实现，而物理设备通过与设备相关的接口连接到它上 面时，该控制器就被称为桥式控制器。
iSCSI 的三种后端存储结构

控制器架构
它的所有控制、转换节点，都是由硬件芯片或嵌入式设备组成， 它们都是由开发商 根据iscsi协议，自己编写、设计出来的。由于各个芯片工作的单一性，使得这种架构 的整体数据处理性能很高，而且运行更稳定。

PC架构
由一台性能高效稳定的普通计算机（服务器），通过iSCSI Target软件实现iscsi功能。

NAS (Network Attached Storage)
将存储设备通过标准的网络拓扑结构（如以太网）连接到一组计算机上。 在NAS方式下，存储设备直接连接到LAN，存储数据流在LAN上流动，它使用成熟 TCP/IP技术，可以实现远距离的数据存储。 对NAS的投资仅限于一台NAS设备，其本质是经过优化设计的专业文件服务器。


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iSCSI接口

iSCSI技术是一种由IBM公司研究开发的，是一个供硬件设 备使用的可以在IP协议的上层运行的SCSI指令集，这种指 令集合可以实现在IP网络上运行SCSI协议，使其能够在诸 如高速千兆以太网上进行路由选择。iSCSI技术是一种新 储存技术，该技术是将现有SCSI接口与以太网络(Ethernet) 技术结合，使服务器可与使用IP网络的储存装置互相交换 资料。
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存储结构

DAS (Direct Attached Storage)
将存储设备通过SCSI (Small Computer Storage Interface) 等接口直接连接到计算机上。 DAS是连接大容量存储设备到服务器和LAN (Local Area Network)最常用的方法。在此连 接中， 一组磁盘直接附加到服务器。
iSCSI HBA

iSCSI设备的不同之处在于它们通过iSCSI HBA (主机总线适 配器）被访问
该HBA卡是SCSI HBA卡和网卡的结合。 当服务器需要把数据存入存储设备时，服务器转发数据到iSCSI HBA卡，在此它变成标 准的SCSI数据。该数据接着被封装到IP包并通过以太网发送出去。一旦它到达该iSCSI 存储设备，IP包信息被剥离，数据被迁移到该存储设备的内部SCSI控制器，后者接着 把它转发给磁盘。 iSCSI的一个优势是它完全透明，服务器软件只把它看作是SCSI控制器，而网络只把它 看作IP数据流。
iSCSI及应用
Author: Colleen Liu
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Step 4: 配置重启 Step 5: 查看输出状态
详见http://wenku.baidu.com/view/5e3778a5f524ccbff1218437.html?re=view
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可输出的设备有如下几种
• • • • • Lvm卷设备 由文件组成的块设备（经过tgting工具处理过的） 单一的分区 整个磁盘 RAID组成的卷设备

Step 3: 修改配置文件(/etc/tgt/targets.conf)
配置文件选项可以参考：http://linux-iscsi.sourceforge.net/iscsi.conf.5.htm
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Step 2: 修改Initiator的名字
2.1 用vi打开initiatorname.iscsi文件，将initiator更名为一个方便记忆的名字，保存退出。
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Step 3：使用iscsiadm命令进行控制

删除iscsi存储
(1)登出iscsi存储 iscsiadm -m node -T LUN_NAME -p ISCSI_IP -u (2)对出iscsi所有登录 iscsiadm -m node --logoutall=all (3)删除iscsi发现记录:iscsiadm -m node -o delete -T LUN_NAME -p ISCSI_IP

iSCSI使用IP和以太网结构来扩展对SAN存储的访问，并把 SAN连接扩展到任何距离
该技术的基础是用于传输存储流的SCSI命令和用户网络的 TCP/IP协议。iSCSI是关于SCSI命令、数据和状态到TCP/IP 网络的映射的协议。

iSCSI协议模型
• SCSI层：根据应用发出的 请求建立SCSI CDB(命令描 述块)，并传给iSCSI层；同 时接受来自iSCSI层的CDB， 并向应用返回数据。 • iSCSI层：对SCSI CDB进行 封装，以便能够在基于 TCP／IP协议的网络上进行 传输，完成SCSI到TCP／IP 的协议映射。这一层是 iSCSI协议的核心层。 • TCP层：提供端到端的透 明可靠传输。 • IP层：对IP报文进行路由 和转发。 • Link层：提供点到点的无 差错传输
使用 iscsiadm -m discovery -t st -p xxx.xxx.xxx.xxx 向存储发出请求, 使用iscsciadm -m node -l 登陆 使用iscsiadm -m session查看是否连接
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Step 4: 修改Initiator的名字

登入需验证码的节点
(1)开启认证 iscsiadm -m node -T LUN_NAME -o update --name node.session.auth.authmethod --value=CHAP *.使用-o同--op (2)添加用户 iscsiadm -m node -T LUN_NAME --op update --name node.session.auth.username --value=[用户名] (3)添加密码 iscsiadm –m node –T LUN_NAME –op update –name node.session.auth.password –value=[密码]
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SCSI (Small Computer System Interface)

SCSI起源于1979年
SCSI (Small Computer System Interface)

SCSI相关概念
SCSI ID
• 一个独立的SCSI总线按照规格不同可以支持8或16个SCSI设备，设备的编号需要通过 SCSI ID来进行控制，系统中每个SCSI设备都必须有自己唯一的SCSI ID，SCSI ID实际上 就是这些设备的地址，窄SCSI总线最多允许8个、宽SCSI总线最多允许16个不同的 SCSI设备和它进行连接。