威聯通科技股份有限公司(QNAP Systems, Inc.) - 網路儲存設備(NAS)

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使用 QNAP 企業級儲存設備,建構 VMWare ESXi 資料儲存

技術概述

iSCSI(Internet Small Computer System Interface)即是Internet SCSI,最主的特點是利用TCP/IP的網路協定來傳輸SCSI指令,實現了Storage Area Network(SAN)所強調的區塊儲存(Block Store)及資料傳輸(Data transmission)的要求,使伺服器能更靈活的整合儲存設備的資源,並達成儲存虛擬化、快速備份/備援的目的。

iSCSI佈建架構

在一個SAN的環境中,若要套用iSCSI的架構來建構Datastore,則儲存伺服器即扮演著iSCSI target的角色,提供Logical Unit Number(LUN),接著,欲存取LUN的用戶再去初始化其iSCSI的功能,變得以掛載使用iSCSI target所提供的儲存服務,因此iSCSI將會把「儲存設備」與「用戶端主機」歸納成下圖1的架構:

  • iSCSI target:儲存伺服器,用以提供其他主機使用的『磁碟』儲存空間。
  • iSCSI initiator:能夠使用target的用戶端,即想要連接iSCSI target的主機設備。

圖1

VMware與iSCSI架構

若要在QNAP ES NAS上,透過iSCSI協定提供相對應的儲存服務給用戶端進行資料存取,則可簡單的對應到下圖2的架構;其中QNAP ES NAS即是扮演著iSCSI target的角色,並提供相對應的邏輯磁碟空間(LUN)給ESXi host進行磁碟存取用。


圖2

Note:
基於10 Gigabit Ethernet佈建ESXi Server及iSCSI的網路環境來進行資料的傳輸,將能帶給您更快速的傳輸效能。

準備安裝

系統軟硬體需求

從前一章節中的系統架構圖中可以得知,QNAP提供一個快速簡單的設定方式,讓您的ESXi host可以透過iSCSI介面有效的存取ES NAS,並能快速的建立Datastore至您的vSphere環境。在硬體需求方面,我們最少只要準備一台QNAP ES NAS及一台伺服器即可運作。至於網路部分,也只需佈建交換機與QNAP ES NAS正確連接的架構即可。

  • 儲存裝置:QNAP ES Series NAS,系統版本為QES 1.1.1或更新。
  • 伺服器:安裝VMware ESXi 6.0作業系統。
  • IP設定:因為ESXi host與iSCSI Target彼此是以IP位址進行連線與溝通,建議ESXi host與ES NAS伺服器雙方都設定為固定IP,以保持連線穩固性。

伺服器角色與網路設定清單

Server Network Settings
Role IP Description
ESXi host 192.168.217.1 VMware ESXi host
Data Network 1 10.10.10.1 10G Data port 1 in ESXi host
Data Network 2 10.10.20.1 10G Data port 2 in ESXi host

Storage Network Settings
Setting Value Description
SCA Management IP 192.168.217.61 Management IP of controller A
SCA Ethernet1 IP 10.10.10.61 Data port 1 IP of controller A
SCA Ethernet2 IP 10.10.20.61 Data port 2 IP of controller A
SCB Management IP 192.168.217.62 Management IP of controller B
SCB Ethernet1 IP 10.10.10.62 Data port 1 IP of controller B
SCB Ethernet2 IP 10.10.20.62 Data port 2 IP of controller B
Pool allocate to SCA Pool1 RAID6 pool at controller A

設定前的確認

  • 運算伺服主機使用ESXi 6.0作業系統。
  • 確認ESXi host與NAS伺服器中用來傳輸資料的Data port,彼此隸屬於相同的網段。
  • 欲在ES NAS上建構iSCSI LUN時,請先確認NAS上已存在可使用之Pool,有關Pool的建構方式,請參閱「ES quick setup」。

名詞定義

為了確保名詞術語的一致性,本文件中,VMware 的ESXi host即表示iSCSI協定中的Initiator的角色,反之,QNAP ES NAS則表示iSCSI中的Target。

設定ES NAS主機

新增ESXi host至ES NAS的允許清單中

Step 1: 在Web的首頁,進入「Storage Manager」磁碟管理介面,並於點選「Hosts」 > 「Create Host」建立新的使用者清單。

Step 2: 在「Edit a host」表單中輸入ESXi host的資訊。

輸入完畢後選取下方的「Apply」完成host的建立,之後即可以找到您所建立的host資訊。

在ES NAS上建立iSCSI之Target及LUN

Step 1: 於「Storage Manager」>「iSCSI Storage」頁面選取「Create」。

Step 2: 利用「iSCSI Target with a mapped LUN」於ES NAS中,快速建立一個新的Target及LUN, 並進入「Next」。

「Next」進入下一步設定。

TIPS:Quick Configuration Wizard可依需求建立Target及LUN於ES NAS中。
iSCSI Target with a mapped LUN:建立一個新的Target,並掛載一個LUN於此target中。
iSCSI Target only:建立一個新的iSCSI Target於NAS中。
iSCSI LUN only:建立一個新的iSCSI LUN於NAS中。

Step 3: 給定一個新的Target名稱,並進入「Next」。

Step 4: 直接進入「Next」。

Note:
CHAP (Challenge-Handshake Authentication Protocol)是一用來驗證連線之間的安全通訊協定,換句話說,愈建立連線的兩端,彼此共用類似於金鑰加密的安全通訊連線。
若要針對此一Target啟用CHAP加密驗證的通訊協定,可勾選「Use CHAP authentication」並進行權限、密碼的設定。

Step 5: 選定並記下target端的網路介面設定資訊,接著進入「Next」。

Step 6: 將愈存取此一Target之Initiator的權限指派成「All Access」,之後進入「Next」完成 iSCSI Target的建置作業。

Step 7: 完成iSCSI Target的建置後,可根據需求建置相對應的iSCSI LUN,這裡給定新的LUN為 「QNAPTarget_LUN_0」,將其容量設為「100GB」,並在校能配置上選「VMware」後, 直接進入「Next」。

QNAP ES NAS在iSCSI LUN的設定上,提供了下列幾個參數選項:

  • SSD Cache:會將LUN中較常使用的資料放置於SSD快取中,以加速NAS的資料讀取使間。
  • Deduplication:去重複性會刪減儲存在LUN中的重覆資料,並有效增加磁碟空間的使用效率。
  • Compression:將對LUN中的資料進行壓所的動作,減少不必要的空間消耗。
  • Encryption:對LUN中的資料進行加密的動作,確保資料的安全性。
TIPS:LUN Location之Thin Provisioning與Instance Allocation的不同
  Thin Provisioning
(精簡配置)
Instance Allocation
(實體配置)
特點 LUN生成時,其所配置的物理容量僅有一小部分,隨著磁碟使用需求的增加,動態新增、擴展實體磁碟的配置。 LUN生成時,即配置定額的實體容量。
警示門檻
Alert Threshold
當動態配置的使用量,超過LUN上限值得某一比例,即會發出警示提示的訊息,通知使用者適時的調整LUN的上限。 實體配置的的機制中,並無此類的的選項。

完成最後確認後,即可進入「Next」完成Target及LUN的建置作業。

並點選「Finish」結束iSCSI設定精靈。

若可以在「iSCSI Target List」找到剛剛所建立的Target及LUN即表示iSCSI target在ES NAS端的設定已正確設定完成。

設定VMware ESXi伺服主機

在ESXi中建立iSCSI target的連線

Step 8: 倘若在vSphere的Storage Adapters尚未發現「iSCSI software adapter」的介面,則可在右上角的「Add…」中建立一個iSCSI software adapter。

Step 9: 在「Configuration」>「iSCSI Software Adapter」的虛擬介面中,選取「Properties…」進 行連線設定。

Step 10: 在vSphere 6中,已預設將Software Initiator Properties的狀態定為Enabled,倘若您的 狀態是Disable,則可在左下角的「Configure…」去做啟用的動作。

如下圖左,在「Dynamic Discovery」>「Add…」中將iSCSI Target Server的IP位址一一新增進去,之後如下圖右,切換至「Static Discovery」的選單,此時即可觀察到對應的iSCSI Target Names已被認出來,接著直接「Close」完成vSphere在iSCSI Initiator的設定。

若在「iSCSI Initiator Properties」中點選「Close」時,vSphere會跳出「Rescan」的提示方塊,要求重新掃描vSphere中虛擬介面的設定,此使只需點選「Yes」完成掃描即可。

Note:
若在ES NAS端的iSCSITarget存取設定上有啟用 CHAP 驗證,則須在新增Target IP時,將「Add Send Target Server」中的「CHAP…」設定成相對應的帳號密碼。

如下圖,一旦完成iSCSI的新增程序,並重新掃描後,即可在「iSCSI Software Adapter」的虛擬介面中找到相對應的iSCSI Disk,並順利掛載至ESXi host。

設定iSCSI之傳輸Path

Step 11: 針對上述步驟中所掃描到的iSCSI Disk點選滑鼠右鍵,並點選擇「Manage Path…」。

Step 12: 於「Path Selection」中選取「Fixed(VMware)」後點,點選「Change」套用設定。

Step 13: 在欲指派的路徑中點選滑鼠右鍵,接著勾選「Preferred」>「Close」完成路徑指派的 設定。

Note:
為了獲得最佳的效能體驗,路徑的選擇建議與此iSCSI Disk所依屬的Controller port相同。
此例中,我們可從前一章節的「Step 7」中觀察到此一iSCSI Disk的「LUN Location」是配置於Pool1(SCA) 之中,因此我們可以從Controller A所使用的Data port (10.10.10.61 / 10.10.20.61) 選擇其一來當作主要的傳輸路徑。

建構VMware之iSCSI datastore

Step 14: 在「Configuration」>「Storage」中選取「Add Storage…」。

Step 15: 選取「Disk/LUN」並進入「Next」。

Step 16: 點選愈新增成datastore的LUN並進入「Next」,此例中只有一個LUN掛載於ESXi host。

確認裝置資訊及掛載位置後即可進入「Next」。

Step 17: 給定一個datastore的名稱並進入「Next」。

Step 18: 給定這個datastore的容量大小,此例中將LUN中所有的容量配置給新增的datastore。

確認設定後直接進入「Finish」完成iSCSI Datastore的設定。

最後即可在「Datastores」的欄位找到所新增的iSCSI Disk。

發佈日期: 2016-06-01
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