iSCSI远程块存储配置实验：从理论到实践的全面指南

引言

在分布式系统和云计算环境中，远程块存储技术因其高效性、可扩展性和成本效益，成为数据存储的首选方案。其中，iSCSI（Internet Small Computer System Interface）协议凭借其基于TCP/IP网络的块级存储访问能力，广泛应用于企业级存储解决方案。本文将通过一次完整的iSCSI远程块存储配置实验，详细阐述从环境准备到实际应用的每一步骤，帮助读者深入理解并掌握iSCSI技术的核心要点。

实验目标

本次实验旨在通过配置iSCSI目标端（Target）和发起端（Initiator），实现远程块存储设备的创建、连接与挂载，验证iSCSI协议在分布式环境下的有效性和可靠性。实验将涵盖以下关键环节：

• 环境准备与软件安装
• iSCSI目标端配置
• iSCSI发起端配置
• 存储设备的发现与连接
• 存储设备的挂载与测试

环境准备

硬件要求

• 目标端服务器：至少一块可用磁盘，用于创建iSCSI LUN（Logical Unit Number）。
• 发起端服务器：支持iSCSI的操作系统（如Linux、Windows Server）。
• 网络环境：稳定的TCP/IP网络连接，确保低延迟和高带宽。

软件安装

• 目标端：安装iSCSI Target软件，如Linux下的targetcli-fb或Windows下的Microsoft iSCSI Software Target。
• 发起端：安装iSCSI Initiator软件，如Linux下的open-iscsi或Windows下的Microsoft iSCSI Initiator。

iSCSI目标端配置

1. 安装与启动iSCSI Target服务

以Linux系统为例，使用targetcli-fb进行配置：

# 安装targetcli-fb
sudo apt-get install targetcli-fb
# 启动targetcli-fb
sudo targetcli

进入targetcli交互界面后，按照提示创建存储后端、访问控制列表（ACL）和LUN。

2. 创建存储后端

存储后端是实际存储数据的物理或逻辑设备。在targetcli中，可以使用已有磁盘或创建文件作为后端：

/> backstores/block create name=myblockdev dev=/dev/sdb

此命令将/dev/sdb磁盘创建为名为myblockdev的存储后端。

3. 创建ACL与LUN

为发起端服务器创建访问控制列表，并分配LUN：

/> acls create iqn.1991-05.com.microsoft:win-server.example.com
/> luns create /backstores/block/myblockdev

其中，iqn.1991-05.com.microsoft:win-server.example.com为发起端的iSCSI限定名称（IQN），需根据实际情况替换。

iSCSI发起端配置

1. 安装与启动iSCSI Initiator服务

以Linux系统为例，使用open-iscsi进行配置：

# 安装open-iscsi
sudo apt-get install open-iscsi
# 启动open-iscsi服务
sudo systemctl start iscsid
sudo systemctl enable iscsid

2. 发现iSCSI目标

使用iscsiadm命令发现目标端服务器上的iSCSI目标：

sudo iscsiadm -m discovery -t st -p <目标端IP>

此命令将列出目标端服务器上所有可用的iSCSI目标。

3. 登录iSCSI目标

根据发现的目标信息，登录iSCSI目标：

sudo iscsiadm -m node --targetname "iqn.2003-01.org.linux-iscsi:target.example.com" --portal "<目标端IP>:3260" --login

其中，iqn.2003-01.org.linux-iscsi:target.example.com为目标端的IQN，需根据实际情况替换。

存储设备的发现与挂载

1. 发现新设备

登录iSCSI目标后，发起端服务器将识别到新的块设备。使用fdisk -l或lsblk命令查看新设备：

sudo fdisk -l
# 或
sudo lsblk

2. 格式化与挂载设备

对新发现的块设备进行格式化（如使用ext4文件系统），并挂载到指定目录：

# 格式化设备
sudo mkfs.ext4 /dev/sdb1
# 创建挂载点
sudo mkdir /mnt/iscsi
# 挂载设备
sudo mount /dev/sdb1 /mnt/iscsi

故障排查与优化建议

故障排查

• 连接失败：检查网络连接、防火墙设置和iSCSI服务状态。
• 设备未识别：确认iSCSI登录成功，并检查/dev目录下是否有新设备。
• 权限问题：确保挂载点目录权限正确，且用户有访问权限。

优化建议

• 多路径配置：为提高可用性和性能，考虑配置多路径I/O（MPIO）。
• CHAP认证：为增强安全性，启用CHAP（Challenge-Handshake Authentication Protocol）认证。
• 性能调优：根据实际需求调整iSCSI参数，如TCP窗口大小、MTU值等。

结论

通过本次iSCSI远程块存储配置实验，我们成功实现了从目标端创建到发起端挂载的完整流程。iSCSI协议凭借其灵活性和高效性，在分布式存储领域展现出巨大潜力。未来，随着技术的不断发展，iSCSI将在更多场景中发挥关键作用，为企业提供可靠、高效的存储解决方案。