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透過 QNAP NAS 儲存空間和光纖通道設定基本 Xsan 環境

最後修訂日期: 2020-08-12


QNAP NAS 和 Xsan 簡介

Xsan 是 Apple 的叢集化檔案系統，可讓多個 macOS 工作站存取共用儲存空間。透過 Xsan，多個用戶端可以同時讀取或寫入相同檔案，同時看到相同的檔案內容。在此，我們將透過 NAS 儲存 (FC) 網路，使用 QNAP NAS 儲存空間，示範簡易的 Xsan 設定方式。

角色

硬體

安裝的軟體

Xsan MDC (中繼資料控制器)
  • Apple Mac Pro
  • Thunderbolt 對 FC 轉接器已連接到 Mac Pro 的 Thunderbolt 連接埠
  • 最新版本的 macOS。如需 Xsan 和 macOS 相容性的詳細資訊，請參見 https://support.apple.com/en-us/HT200111。
  • macOS 伺服器 5.9 app
  • 最新的 Thunderbolt 對 FC 轉接器驅動程式

Xsan 用戶端
  • Apple Mac Pro
  • Thunderbolt 對 FC 轉接器已連接到 Mac Pro 的 Thunderbolt 連接埠
  • 最新版本的 macOS。如需 Xsan 和 macOS 相容性的詳細資訊，請參見 https://support.apple.com/en-us/HT200111。
  • macOS 伺服器 5.9 app
  • 最新的 Thunderbolt 對 FC 轉接器驅動程式

共用儲存空間

已安裝 FC 卡的 QNAP NAS

如需 NAS 和 FC 卡的相容性資訊，請參見 https://www.qnap.com/go/solution/fibrechannel-san。

最新版本的 QTS

乙太網路交換器
  • Gigabit 乙太網路交換器
  • 乙太網路線，用於將乙太網路交換器連接到 NAS、Xsan MDC 和各個 Xsan 用戶端。

N/A

光纖通道 (FC) 交換器
  • FC 交換器
  • FC 網路線，用於將 FC 交換器連接到 NAS、Xsan MDC 和各個 Xsan 用戶端。

N/A

儲存空間設定

Xsan 磁碟區會用到三種資料儲存空間：使用者資料、檔案中繼資料和檔案日誌資料。

資料類型

使用的空間

建議的 RAID 設定

示範用的設定

中繼資料

每 1000 萬個檔案約需要 10 GB

RAID 1
  • RAID 1
  • 30 GB
  • 中繼資料和檔案日誌資料共用的空間

檔案日誌

每磁碟區 64 KB 至 512 MB

RAID 1

使用者資料

視使用者而定
  • RAID 5
  • 使用者資料空間應與中繼資料和檔案日誌空間隔開，以改善效能。
  • RAID 5
  • 500 GB

設定 Xsan MDC (中繼資料控制器)

  1. 將 macOS 更新至最新版本。
  2. 將 macOS 設為使用網路時間通訊協定 (NTP) 伺服器來自動設定時間和時間。
    重要：為防止時間偏差，請確保 Xsan 環境中所有電腦都使用相同的 NTP 伺服器。
  3. 確定 MDC 的主機名稱是 DNS 可解析的名稱。
    提示：對於小型網路，簡單的解決方式是安裝應用程式 dnsmasq 到 MDC 上。然後在 Xsan 環境中，將各個電腦設定為使用 MDC 的 IP 位址做為 DNS 伺服器。
  4. 從 Apple App Store 下載 macOS 伺服器 app。
  5. 安裝 macOS 伺服器。
  6. 建立 Thunderbolt 對 FC 連線。
    1. 安裝最新的 FC 轉接器驅動程式。
    2. 將 Thunderbolt 對 FC 轉接器連接至電腦。
    3. 透過轉接器的公用程式軟體檢查 FC 連線。

設定 Xsan 用戶端

在 Xsan 環境中的各個用戶端上執行下列步驟。

  1. 將 macOS 更新至最新版本。
  2. 將 macOS 設為使用網路時間通訊協定 (NTP) 伺服器來自動設定時間和時間。
    重要：為防止時間偏差，請確保 Xsan 環境中所有電腦都使用相同的 NTP 伺服器。
  3. 確定 MDC 的主機名稱是 DNS 可解析的名稱。
    提示：對於小型網路，簡單的解決方式是安裝應用程式 dnsmasq 到 MDC 上。然後在 Xsan 環境中，將各個電腦設定為使用 MDC 的 IP 位址做為 DNS 伺服器。
  4. 建立 Thunderbolt 對 FC 連線。
    1. 安裝最新的 FC 轉接器驅動程式。
    2. 將 Thunderbolt 對 FC 轉接器連接至電腦。
    3. 透過轉接器的公用程式軟體檢查 FC 連線。

設定 QNAP NAS

  1. 準備一部已裝好 FC 卡的 QNAP NAS。
    如需相容 NAS 裝置和光纖通道卡的清單，請參見 https://www.qnap.com/solution/fibrechannel-san。
  2. 建立中繼資料和日誌資料 LUN。
    1. 登入 QTS。
    2. 前往［儲存空間與快照］ > ［儲存空間］ > ［儲存空間/快照］。
    3. 按一下［建立］，然後選擇［新儲存池］。
      ［建立儲存池精靈］視窗隨即開啟。
    4. 按一下［下一步］。
    5. 在［選擇磁碟］部分，選擇兩個磁碟，然後將 RAID 類型設定為RAID 1。
    6. 按一下［下一步］，再按一下［下一步］。
    7. 點選［建立］，然後點選［確定］確認。
      QTS 會建立儲存池，然後在［儲存空間/快照］畫面中顯示相關資訊。此時會開啟一個視窗，詢問您是否要建立新磁碟區。
    8. 按一下［關閉］。
      隨即回到［儲存空間/快照］畫面。
    9. 按一下［建立］，然後選擇［新區塊層級 LUN］。
      ［區塊層級 LUN 建立精靈開］隨即開啟。
    10. 在［位置］下，選擇前面步驟中建立的 RAID 1 儲存池。選擇［完整立即配置］，然後點選［下一步］。
    11. 設定 LUN 名稱和 LUN 容量，然後點選［下一步］
    12. 按一下［完成］。
      QTS 隨即建立 LUN。
  3. 建立使用者資料 LUN。
    1. 請按照建立中繼資料和日誌資料儲存池所用的相同步驟，但這次要選擇下列選項：
      • 磁碟總數：3
      • RAID 類型：RAID 5
    2. 請按照建立中繼資料和日誌資料 LUN 所用的相同步驟，但這次要選擇下列選項：
      • 位置：RAID 5 儲存池
  4. 將各個 LUN 對應到 FC 連接埠。
    1. 登入 QTS。
    2. 前往［iSCSI 與光纖通道］ > ［光纖通道］ > ［光纖通道儲存空間］。
    3. 在［未對應的 LUN］下，選擇使用者資料 LUN。
    4. 按一下［動作］，然後選擇［編輯 LUN 對應］。
      ［編輯 LUN 對應］視窗隨即開啟。
    5. 選擇［對應到光纖通道連接埠群組］，然後選擇［所有光纖通道連接埠］。選擇［啟用 LUN，並且不設定 LUN 遮罩 (每個光纖通道啟動器都將看到 LUN)］，然後點選［確定］。
    6. 重做上述步驟以對應中繼資料和日誌資料 LUN。
      LUN 隨即列在此位置下方： 預設 - 所有光纖通道連接埠。
  5. 對應 LUN 後，可能會看到 MDC 和所有用戶端上的 macOS 出現警告訊息。如果看到此訊息，請點選［略過］。

Xsan 拓撲

以下是基本 Xsan 拓樸的一個例子：

這是簡易版本，MDC 和用戶端會直接連接至 NAS 上的 FC 連接埠。

  • 光纖通道 (FC)
    • 使用 FC 網路線，連接所有用戶端和 NAS。
    • 效能取決於 NAS FC 卡的頻寬、SFP 收發器、FC 網路線、Thunderbolt 對 FC 轉接器和 FC 交換器。
  • 乙太網路
    • 透過乙太網路線，將所有電腦和 NAS 連接至 Gigabit 路由器或交換器。
    • Apple 建議建立以下三個獨立乙太網路來連接 Xsan 環境中的所有電腦：網際網路、分散式 LAN 用戶端 (DLC) 和中繼資料。為求簡化，我們在這篇教學文章中，只會建立中繼資料網路。
    • 將固定 IP 位址指派給 Xsan 網路中的各個電腦，然後確認所有電腦都具有有效的 DNS 項目。
      提示：如果您要使用 DHCP 路由器來指派 IP 位址，可以在路由器設定中預留各個 IP 位址做為固定位址。

設定 Xsan

  1. 登入 MDC。
  2. 將 macOS 設定為永不進入睡眠模式。
    1. 前往［蘋果選單］ > ［系統偏好設定］ > ［能源節約器］。
    2. 在［電池］畫面，根據使用的 macOS 版本，執行下列其中一個步驟：
      • 將［讓電腦進入睡眠］滑至不啟用。
      • 選擇［避免電腦在顯示器關閉時自動進入睡眠］。
    3. 在［電源轉接器］畫面重做之前的步驟。
  3. 前往［macOS 伺服器］ > ［進階］ > ［Xsan］。
  4. 啟用 Xsan 服務。
    Xsan 使用入門精靈隨即開啟。
  5. 選擇［製作新的 SAN］，然後點選［下一步］。
  6. 如果 MDC 並未啟用 Open Directory，則按照精靈設定 Open Directory。
  7. 指定不重複的 SAN 名稱。
  8. 輸入目錄管理者的登入名稱及密碼。
    這些登入資訊是在 Open Directory 設定中指定的。
  9. 依照精靈指示完成設定。

建立 Xsan 磁碟區

  1. 登入 MDC。
  2. 前往［macOS 伺服器］ > ［進階］ > ［Xsan］。
  3. 在［卷宗］下，點選 +。
  4. 指定不重複的磁碟區名稱。
  5. 編輯磁碟區設定。
    在這篇教學文章中，我們會使用預設設定。
  6. 將 NAS 儲存空間指派給磁碟區。
    1. 在儲存池清單中，選擇中繼資料和日誌資料儲存池。
    2. 按一下［編輯］。
      ［編輯儲存集區］視窗隨即開啟。
    3. 在［類型］下選擇［後設資料和日誌］。
    4. 為中繼資料和日誌 LUN 取一個有意義的名稱。
    5. 勾選中繼資料和日誌 LUN 的核取方塊，然後點選［確定］。
      ［編輯儲存集區］視窗便會關閉。
    6. 在儲存池清單中，選擇使用者資料儲存池，然後點選［編輯］。
      ［編輯儲存集區］視窗隨即開啟。
    7. 在［類型］下選擇［僅使用者資料］。
    8. 為使用者資料 LUN 取一個有意義的名稱。
    9. 勾選使用者資料 LUN 的核取方塊，然後點選［確定］。
      ［編輯儲存集區］視窗便會關閉。
  7. 在［卷宗］畫面，點選［製作］。
    此時會顯示警告，指出儲存空間中的全部資料將被刪除。
  8. 點選［確定］確認。

磁碟區便會建立。新的磁碟區會顯示在 Xsan 磁碟區清單中。

透過 Xsan 描述檔設定 Xsan SAN 用戶端

Xsan 將 SAN 產生的設定描述檔提供給用戶端，藉此設定用戶端。方法有兩種：手動套用描述檔，或使用「描述檔管理程式」。在此，我們將手動套用設定描述檔至用戶端。對 Xsan 環境中的各個用戶端執行下列步驟。

  1. 登入 MDC。
  2. 前往［macOS 伺服器］ > ［進階］ > ［Xsan］。
  3. 點選［儲存設定描述檔］。
  4. 儲存產生的設定描述檔。
  5. 將設定描述檔複製到用戶端。
    提示：您可以透過乙太網路共用檔案，也可以使用 USB 外接裝置將檔案複製並儲存到用戶端電腦。
  6. 在用戶端電腦上，按兩下設定檔案。
  7. 按照提示安裝設定描述檔。
    這個程序會要求您輸入 MDC 和用戶端的管理者密碼。
  8. 如果發生如下的錯誤： CPDomainPlugin:101，此時可試試以下解決辦法：使用終端機來設定 Xsan 用戶端。
  9. 對每個 Xsan 用戶端重做上述的步驟。

使用終端機來設定 Xsan 用戶端

使用 Xsan 設定描述檔設定用戶端時，可能會遇到如下的錯誤： CPDomainPlugin:101。如果遇到這個錯誤，可試試以下步驟來解決。

  1. 登入 MDC。
  2. 開啟 Finder，然後前往 /資料庫/偏好設定/Xsan/。
  3. 按以下快速鍵來顯示隱藏的檔案：Command + Shift + 句點。
  4. 複製 /資料庫/偏好設定/Xsan/.auth_secret 下名為 auth_secret 的檔案。
    複製的檔案的檔名開頭沒有句點。所以會變成一個非系統的檔案，方便我們複製到用戶端。
  5. 將以下檔案從 MDC 複製到用戶端：
    • /資料庫/偏好設定/Xsan/fsnameservers
    • /資料庫/偏好設定/Xsan/auth_secret
    • /資料庫/偏好設定/Xsan/config.plist
  6. 登入用戶端。
  7. 將 fsnameservers 檔案複製到 /資料庫/偏好設定/Xsan/
  8. 編輯 config.plist 檔案。
    1. 在文字編輯器中開啟 config.plist。
    2. 在檔案中找出底下這一行：
      <key>role</key><string>CONTROLLER</string>
    3. 將 CONTROLLER 改為 CLIENT，如下所示：
      <key>role</key><string>CLIENT</string>
    4. 儲存變更，然後將 config.plist 移至 /資料庫/偏好設定/Xsan/。
  9. 使用以下單行指令，將 auth_secret 檔案移至用戶端： 
    sudo mv / [your_file_path_here]/auth_secret /Library/Preferences/Xsan/.auth_secret
    重要：在這個指令中，我們要將「.」字首重新新增到檔案。
  10. 使用以下指令，在用戶端上載入 XSAN： 
    sudo launchctl load -w /System/Library/LaunchDaemons/com.apple.xsan.plist

掛載 Xsan 磁碟區

在每台用戶端和 MDC 上執行這些步驟。

  1. 在 macOS 中，開啟「終端機」。
  2. 輸入以下指令以顯示磁碟區名稱。
    xsanctl list
  3. 輸入以下指令來掛載磁碟區。
    xsanctl mount [磁碟區名稱] 在這篇教學文章中，指令為xsanctl mount volume1。

掛載的磁碟區隨即會出現在 Finder中。

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