Windows Server—使用 QNAP QES 設置 iSCSI LUN

應用類別

• Windows 主機:
  Server 2019, 2016, 2012R2
• 儲存裝置系統:
  QES 版本 1.1.4 ~ 2.1.1
• NAS 機種:
  ES2486dc, ES1686dc, ES1640dc v2, ES1640dc

何謂 iSCSI？

iSCSI（網際網路小型電腦系統介面）是允許透過網路傳輸 SCSI 指令的通訊協定。SCSI 指令是透過 SAN（存放區域網路）環境的 TCP/IP 傳輸，讓伺服器能夠連線並存取資料儲存設備。iSCSI 通訊協定將主機用戶端視為啟動器 (Windows Server)，以及將 iSCSI 伺服器（儲存裝置） 作為目標。本文將示範如何在 QES NAS 上使用 iSCSI 目標服務來擴充 Windows Server 的儲存容量。

在 QES NAS 建立 iSCSI 目標和 LUN。

按照下面的步驟，建立 NAS 的 iSCSI 目標和 LUN。

1. 前往［儲存空間總管］。
   
2. 前往［iSCSI 儲存裝置］>［建立］以啟動「快速設定精靈」。
   
3. 選擇［包含對應 LUN 的 iSCSI 目標］。
   
4. 確認後，設定精靈將協助您建立一個包含對應 LUN 的 iSCSI 目標。然後按一下［下一步］。
   
5. 輸入目標名稱和別名。「資料摘要」和「標頭摘要」為選填欄位（在［CRC／總和檢查碼］下），是 iSCSI 啟動器使用循環冗餘檢查來驗證的參數。按一下［下一步］。
   
6. 輸入 CHAP 驗證設定並按一下［下一步］。勾選［啟用 CHAP 驗證］，iSCSI 目標將僅驗證啟動器，啟動器使用者必須輸入此處指定的使用者名稱和密碼，來存取目標。勾選［Mutual CHAP］可啟用 iSCSI 目標和啟動器的雙向驗證。目標會使用第一組使用者名稱和密碼來驗證啟動器，啟動器會使用「Mutual CHAP」設定驗證目標。檢視以下對於使用者名稱和密碼的限制：
   • 使用者名稱限制：有效字元僅限 0-9、a-z、A-Z，且最多僅能包含 256 個字元。
   • 密碼限制：有效字元僅限 0-9、a-z、A-Z，且最多僅能包含 12-16 個字元。
     
7. 選擇目標使用於資料傳輸的介面。然後按一下［下一步］。
   
8. 指定現有主機對於存取目標或新增主機的存取權限（詳細資訊請參閱以下新增主機的部分）。請注意，清單中至少必須有一個主機具有「完整存取」的存取權限（您可以按一下［存取］下的欄位來編輯對應主機的存取權限。）按一下［下一步］。
   
   • 如要新增主機：
     1. 按一下［建立主機］。
        
     2. 在［主機名稱］欄位中輸入主機名稱。按一下［IPv4 位址／子網路］或［IPv6 位址／子網路］中的［+］，來使用 CIDR 標記法輸入其 IP 位址或具有子網路遮罩的網路識別碼來新增主機。
        
     3. 選擇主機的作業系統，然後按一下［套用］。
        
     4. 確認您的設定，並確定新增主機的存取權限為「完整存取」。然後按一下［下一步］。
        
9. 完成下列項目以便建立 iSCSI LUN：
   • 指定 LUN 的名稱
   • 選擇 LUN 的配置方式
     • 精簡動態配置：以彈性方式配置硬碟空間。硬碟空間可以隨時配置給目標，無論 NAS 目前有多少儲存容量可用。允許過度配置，因為可透過線上 RAID 容量來擴充 NAS 儲存容量。
     • 立即配置：立即將硬碟空間配置給 LUN。此選項可保證硬碟空間指派給 LUN，但可能需要更多時間來建立 LUN。
   • 選擇 LUN 位置（NAS 的儲存池）、容量和警示臨界值。
   • 從下拉式清單中選擇效能設定檔（一般、Hyper-V、VMware、資料庫或自訂）。每個選項都會為建立的 LUN 設置不同的區塊大小，以達到最佳化效能。如果您不確定要選擇哪一個，請選擇［一般］。
   • SSD 快取：啟用此共享資料夾的 SSD 快取。SSD 快取可用來加速 NAS 的效能。請注意，至少需要安裝一部 SSD 才能啟用此功能。
   • 重複資料刪除：ZFS 重複資料刪除功能是 QES NAS 提供的其他資料縮減方法。此選項可消除資料的重複副本，讓系統降低使用儲存空間量。不過使用必須小心，因為可能會在某些工作負載狀況下，導致非常密集的運算（例如，串流工作負載）。如果啟用此選項，建議僅讓對此運作有效的工作負載來使用此共用資料夾，並將其他工作負載分配在使用壓縮的其他共用資料夾上。
   • 壓縮：QES NAS 採用 ZFS 即時重複資料刪除功能，提供壓縮與重複資料刪除選項。啟用此選項時，將會占用 NAS 的更多 CPU 資源，但共享資料夾的大小可以降低。
   • 加密：輸入加密密碼來加密 LUN。該密碼長度必須為 8 到 16 個字元，可支援特殊符號：(! @ # $ % ^ & * ( )_+ = ?)。iSCSI LUN 可以使用 256 位元的 AES 加密法進行加密，保護資料不外洩。加密 LUN 只能對應至 iSCSI 目標，以便使用授權的密碼進行一般讀取／寫入存取。選擇［儲存加密金鑰］可在 NAS 重新啟動時自動解鎖並對應加密的 LUN。
     
10. 確認設定後，按一下［下一步］。
    
11. 按一下［完成］，目標和對應的 LUN 都會顯示在清單上。
    

透過 Microsoft iSCSI 啟動器連線至 iSCSI 目標

Microsoft iSCSI Software Initiator v2.08 為 Windows 主機的官方應用程式，可透過乙太網路介面卡從這些主機連線外部 iSCSI 儲存陣列。Windows Server 2012、Windows Server 2008 R2、Windows 7、Windows Server 2008 和 Windows Vista 的預設已包含 Microsoft iSCSI Software Initiator。如需詳細資訊（包括 Microsoft iSCSI Software Initiator v2.08 的下載連結），請造訪：
https://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=18986

備註：若要在支援多重路徑 (MPIO) 的 Windows Server 中設置 iSCSI 目標，請參閱「在 Windows Server 中透過 MPIO 設置 iSCSI 連線」一節。

完成下列程序（透過 Windows Server 2012 R2 進行示範）以使用 Microsoft iSCSI Initiator 建立從用戶端電腦到 iSCSI 目標裝置的連線。

1. 按一下［開始］，在［開始搜尋］中輸入［iSCSI］，然後在［程式集］下方，按一下［iSCSI 啟動器］。
2. 如果您第一次啟動 Microsoft iSCSI 啟動器，將會收到「Microsoft iSCSI 服務未執行」的提示。您必須啟動服務才能正確執行 Microsoft iSCSI 啟動器。按一下［是］以開始此服務。［Microsoft iSCSI 啟動器內容］對話方塊將會開啟，並顯示［目標］分頁。
   
3. 按一下［探索］分頁。  若要新增目標入口，請按一下［探索入口］，然後在［探索目標入口］對話方塊中，輸入目標入口的 IP 位址或名稱來進行連線。將 TCP 連接埠保持在 3260 預設值。
   
   
   備註：若要輸入其他設定，例如輸出 IP 位址（使用多張網路介面卡時）和安全性設定（例如 CHAP），請按一下［進階］。
4. 可用的 iSCSI 目標及其狀態會顯示在［目標］分頁下。選擇您要連線目標，然後按一下［連線］。
   
5. 目標的狀態現在應該會顯示［已連線］。
   

備註：如需有關 Microsoft iSCSI 啟動器設置的詳細資訊，請造訪 Microsoft TechNet 網頁：Microsoft iSCSI Initiator Step-by-Step Guide（Microsoft iSCSI 啟動器逐步指南）。

在 Windows Server 中透過 MPIO 設置 iSCSI 連線

QES NAS 支援在 iSCSI 存放區域網路 (SAN) 環境中使用多重連接埠組態的多個主機進行連線，並採用標準乙太網路基礎結構，對於安裝 Windows Server 作業系統且支援整合式多重路徑 I/O (MPIO) 的主機電腦，提供連線能力。
多重路徑解決方案採用備援網路基礎結構，在伺服器、網路和儲存裝置之間建立互連路徑。備援網路基礎結構的替代路徑允許在一或多個這些網路裝置故障時繼續進行存取。
每個儲存控制器都應該使用此類備援網路基礎結構連線，確保不中斷儲存裝置的存取。
設置 iSCSI 連線時，請遵照以下準則：

• 請勿在相同子網路上設置任何兩個乙太網路介面，每個乙太網路介面都必須位於不同的子網路上。
• 對於資料服務指定的乙太網路連接埠，QES 僅允許固定 IP 位址設置。
• 透過 VLAN 或個別的網路設備，隔離 iSCSI 網路流量與其他網路流量。
  以下圖表說明設置的實作方式：
  
  由於 QES NAS 為提供容錯移轉保護的雙控制器 NAS，強烈建議您在 iSCSI 連線上使用多重路徑 I/O (MPIO)。下列各節將示範如何在包含 MPIO 的 Windows Server 中使用 iSCSI 目標。範例中使用下列設置：
  • Windows Server 2012 R2 搭配兩張 10GbE 網路介面卡：
  • NIC 1 IP：8.8.1.90
    NIC 2 IP：8.8.2.90
  • QES NAS 控制器 A：
    資料連接埠 1：8.8.1.107
    資料連接埠 2：8.8.2.107
  • QES NAS 控制器 B：
    資料連接埠 1：8.8.1.108
    資料連接埠 2：8.8.2.108

在 Windows Server 安裝 MPIO 服務

若要安裝多重路徑 I/O：

1. 開啟［伺服器管理員］。
   如要開啟［伺服器管理員］，按一下［開始功能表］>［所有應用程式］>［伺服器管理員］。
2. 在左側功能表的［儀表板］中，按一下［設定這部本機伺服器］下的［新增角色及功能］。
   
3. 在「開始之前」的步驟中，閱讀說明並按一下［下一步］。
   
4. 在「選擇安裝類型」的步驟中，選擇［角色型或功能型安裝］，然後按一下［下一步］。
   
5. 選擇［從伺服器集區選取伺服器］，然後從［伺服器集區］中選擇［Windows Server 2012 R2］（您可以透過其 IP 位址來識別伺服器），然後按一下［下一步］。
   
6. 在「選取伺服器角色」的步驟中，按一下［下一步］。
   
7. 在「功能」清單中，找到並選擇［多重路徑 I/O］，然後按一下［下一步］。
   
8. 在［確認安裝選項］視窗中，按一下［安裝］。完成後，按一下［關閉］。
   

在 Windows Server 設置 MPIO 服務

使用下列程序新增 iSCSI 裝置的 MPIO 支援。如需有關 Microsoft MPIO 的詳細資訊，請造訪 Microsoft TechNet 網站上的 Microsoft Multipath I/O (MPIO)（Microsoft 多重路徑 I/O (MPIO)）。

1. 在［儀表板］中，按一下［工具］>［MPIO］，開啟［MPIO 內容］視窗。
   
2. 切換至［探索多重路徑］分頁，選擇［新增 iSCSI 裝置支援］，然後按一下［新增］。
   
3. 按一下［是］來重新啟動伺服器。
   
4. 重新啟動電腦後，請以網域系統管理員身分登入，然後再次啟動［MPIO］。在［裝置］清單中應該可以找到「MSFT2005iSCSIBusType_0x9」。
   

啟用並設置 iSCSI 啟動器

完成下列程序來使用 Microsoft iSCSI 啟動器建立從用戶端電腦到 iSCSI 目標裝置的連線。

1. 按一下［開始］，在［開始搜尋］中輸入［iSCSI］，然後在［程式集］下方，按一下［iSCSI 啟動器］。
2. 如果您第一次啟動 Microsoft iSCSI 啟動器，將會收到「Microsoft iSCSI 服務未執行」的提示。您必須啟動服務才能正確執行 Microsoft iSCSI 啟動器。按一下［是］以開始此服務。［Microsoft iSCSI 啟動器內容］視窗將會開啟。
   
3. 按一下［探索］分頁。  若要新增目標入口，請按一下［探索入口］，然後在［探索目標入口］對話方塊中，輸入目標入口的 IP 位址或名稱來進行連線。我們將會在相同子網路的 IP 位址新增雙控制器的資料連接埠（相對於管理埠）。將 TCP 連接埠保持在 3260 預設值。
   
   
   
4. 可用的 iSCSI 目標及其狀態會顯示在［目標］分頁下。選擇您要連線目標，然後按一下［連線］。
   
5. 選擇［啟用多重路徑］，然後按一下［進階］。
   
6. 在［進階設定］視窗中，選擇［Microsoft iSCSI 啟動器］作為「本機介面卡」。然後從［啟動器 IP］下拉式清單和［目標入口 IP］下拉式清單中選擇 IP 位址。請確定啟動器 IP 和目標入口 IP 位於相同的子網路。
   
7. 按一下［確定］可關閉視窗。
   
8. 其中一個 iSCSI 目標將顯示成功連線。選擇此目標，然後按一下［內容］。
   
9. 在［工作階段］分頁上，選擇［新增工作階段］。
   
10. 選擇［啟用多重路徑］，然後按一下［進階…］。
    
11. 新增其他位於不同子網路資料連接埠的 IP 位址。請確定啟動器 IP 和目標入口 IP 位於相同的子網路。按一下［確定］可關閉視窗。
    
12. 另一個工作階段應已新增。按一下［確定］可關閉視窗。
    
13. 重複步驟 3 至 步驟12，透過 MPIO 設置其他 iSCSI 目標。
    
14. 利用 MPIO 設置這兩個目標後，請新增要持續繫結 iSCSI 服務的 iSCSI 磁碟區和／或裝置。如此可確保在所有持續性繫結的磁碟區和裝置都可供電腦使用之前，不會完成初始化 iSCSI 啟動器服務。在［iSCSI 啟動器內容］視窗中選擇［磁碟區和裝置］分頁，然後按一下［自動設定］以便自動設置所有可用裝置。在磁碟區清單中應包含名為「mpio #disk………….」的新磁碟區。按一下［確定］可關閉視窗。
    

掛載 iSCSI 虛擬磁碟

Windows 會在目標連線之後，進行偵測，並視其為已新增的硬碟。新 iSCSI 磁碟必須先初始化及格式化才能使用。

1. 在左側功能表的［儀表板］中，前往位於右上角的［工具］>［電腦管理］。
   
2. 在左窗格的［存放］資料夾下方，選擇［磁碟管理］。底部面板中新磁碟應顯示為「離線」。按一下［離線］並選擇［連線］來連線此磁碟。
   
3. 磁碟狀態會變成「未初始化」。您必須先初始化磁碟，才能使用磁碟。按一下［未初始化］並選擇［初始化磁碟］以初始化此磁碟。
   
   
4. 磁碟已初始化。您現在可在其中建立磁碟區。按一下磁碟並選擇［新增簡單磁碟區］。
   
5. 依照［新增簡單磁碟區］畫面上的指示建立新磁碟區，並指派磁碟機代號給這個磁碟區。格式化磁碟區之後，新磁碟機將連結至電腦。您現在可使用此 iSCSI 目標做為一般磁碟分割。
   

備註：如需有關磁碟管理的詳細資訊，請造訪 Microsoft TechNet 網站上的 Disk Management（磁碟管理）。

高可用性與效能最佳化

最佳化 MPIO 原則與效能

步驟 1：開啟［磁碟管理］，滑鼠右鍵按一下掛載的 iSCSI 磁碟，然後選擇［內容］。

步驟 2：按一下［MPIO］分頁，然後在［選擇 MPIO 原則］欄位中選擇［以子集循環配置資源］。［以子集循環配置資源］允許資料僅傳輸至接近控制器的路徑。提高傳輸效能。若要測試效能，建議選擇［最小佇列深度］。

步驟 3：按一下［詳細資料］按鈕，確認已在［DSM 詳細資料］中勾選［啟用路徑確認］。

最佳化 MPIO 高可用性容錯計時器

使用「登錄編輯程式」來修改登錄，以最佳化 NAS 的高可用性。不過，QNAP 無法保證這不會影響其他儲存裝置和功能的效能。如需更多有關 Windows 登錄資訊的詳情，請參閱：Windows registry information for advanced users（進階使用者的 Windows 登錄資訊）。

步驟 1：按下鍵盤上的 Windows 鍵 + R，輸入［regedit］。

步驟 2：在［HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Disk］路徑中，找到［TimeOutValue］。按一下滑鼠右鍵，然後按下［修改］。

步驟 3：按一下右邊的［十進位］選項，然後在左邊輸入數值。

步驟 4：依照下面的指示修改其他登錄機碼的數值。

最佳化網路效能

步驟 1：開啟［裝置管理員］，滑鼠右鍵按一下介面卡的資料連接埠，按下［內容］。

步驟 2：按一下［設定］中的［進階］頁面，尋找［大型封包］項目，將值修改為 9000 或 9014 位元組。

步驟 3：按一下［插斷仲裁］，然後將數值修改為［停用］。（此步驟為選擇性步驟。如果介面卡為 Intel X550，建議使用預設值）

步驟 4：按一下［效能選項］，然後按下右側的［內容］按鈕，關閉［插斷仲裁速率］。  （此步驟為選擇性步驟。如果介面卡為 Intel X550，建議保留預設值）

步驟 5：開啟 Windows PowerShell 輸入［netsh int tcp set supplemental datacenter］，直到螢幕顯示［確定］。

參考資料

Microsoft iSCSI 啟動器逐步指南，擷取於 Microsoft TechNet
 https://technet.microsoft.com/en-us/library/ee338476(v=ws.10).aspx

Microsoft 多重路徑 I/O (MPIO)，擷取於 Microsoft TechNet
https://technet.microsoft.com/en-us/library/dd759254(v=ws.11).aspx

磁碟管理，擷取於 Microsoft TechNet
https://technet.microsoft.com/en-us/library/cc770943(v=ws.11).aspx

其他教學課程

有關更多 Windows Server 的應用程式教學，請參閱以下連結：

• 使用 Qutil 在 Windows 主機上設定 Windows 登錄
• 使用搭配 Microsoft Windows Server 及 Hyper-V QNAP 的企業級 ES NAS
• 適用 System Center Virtual Machine Manager 的 QNAP ES NAS SMI-S Provider