iSCSI 网络存储/文件共享 介绍 及 示例

iSCSI 网络存储/文件共享 介绍 及 示例

iSCSI（互联网小型计算机系统接口）是一种在TCP/IP上进行数据块传输的标准。它是由Cisco和IBM两家发起的，并且得到了各大存储厂商的大力支持。iSCSI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快速的数据存取备份操作。

SCSI    (Small Computer System Interface)  使用TCP协议

小型计算机系统接口（英语：Small Computer System Interface; 简写：SCSI），一种用于计算机和智能设备之间（硬盘、软驱、光驱、打印机、扫描仪等）系统级接口的独立处理器标准。 SCSI是一种智能的通用接口标准。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低，以及热插拔等优点。

SCSI 协议

SCSI协议主要是在主机和存储设备之间传送命令、状态和块数据。

SCSI协议可以理解它为块级别的存储协议。它是一种I/O技术，让数据以块的方式进行传输的一种协议规范。这个术语也常被用来指称运行该协议的并行线缆机制，将磁盘和磁带设备连接到应用服务器上的一种总线机制 。

SCSI 实现了一种客户机/服务器风格的通信架构。发起者向目标设备发送命令请求。该目标处理此请求并向发起者返回响应。发起者可以是托管计算机中的一个 SCSI 设备，而 SCSI 目标则可以是一个磁盘、光盘和磁带设备或特殊设备。屏蔽了文件系统 转换为二进制存储。

 SCSI 协议模型

       为了便于实现和理解SCSI的各个协议，SCSI 采取了分层结构。 SCSI 大致可分为三层，即SCSI应用层，SCSI 传输层和SCSI 互连层。 SCSI中的各个具体协议一般都位于其中的某一层，可以可能跨越两层。

       >应用层，SCSI 体系结构把发起方（主机）和目标方（如磁盘）的通信定义为客户/服务器交换。SCSI 客户位于主机中，代表上层应用程序，文件系统和操作系统I/O请求。 SCSI 设备服务器位于目标设备中，对请求做出响应。 客户/服务器请求和响应通过某种形式的底层协议进行传输。

       >传输协议层，SCSI 设备之间通过一系列的命令实现数据的传送，大致分成三个阶段：命令的执行，数据的传送和命令的确认。

       >SCSI 互连层完成SCSI设备对总线的连接以及发送方和目标方的选择等功能。

scsi总线

把磁盘和磁带设备连接到应用服务器或文件服务器，最常用的方法就是通过传统的 SCSI总线。尽管 SCSI主要是一个块协议，但这个术语也被用来指称运行该协议的并行线缆机制。

       最初的 SCSI物理层传输介质是一种并行电缆，由 8根数据线和一些控制线构成。在每个发送时钟里传输 8 位数据，传输速率相对说来是比较高的；但是由于电气方面的问题，使得多数SCSI设备所允许的传输距离被限制在 15-25 m左右。随着时间的推移，SCSI 并行总线的性能一直在提高，并通过提供更多的数据通路 (例如采用 16 位数据线和2位数据线)和更快的时钟，得到了更大的带宽。

     作为一种介质，SCSI定义了一个并行总线，用于数据传输和通信控制。总线本身可以是印制导线的形式，也可以是一根电缆。外部 SCSI设备使用电缆以菊花链的形式连接到服务器上的控制器。在菊花链中，每个设备都跟其他设备串接。由于这个原因，外部 SCSI设备典型地都有两个 SCSI连接器，可以分别连接到链中的前一个设备和后一个设备。现在的一个 SCSI 总线可以连接多至 16个设备。其中包括1 个SCSI控制器和 15个存储装置。

 SCSI链的最后一个SCSI设备要用终结器，中间设备是不需要终结器的。一旦中间设备使用了终结器，那么SCSI卡就无法到以后的SCSI设备了。而如果最后一个设备没用终结器，SCSI也是无法正常工作的。终结器是由电阻组成的，位于SCSI总线的末端，用来减小相互影响的信号，维持SCSI链上的电压恒定。

SCSI类型

SCSI有三个基本规范：

       SCSI-1：SCSI-1是在1986年开发的原始规范，现已不再使用。它规定总线宽度为8位，时钟速度为5MHz。

    SCSI-2：1994年采用，此规范包括通用指令集(CCS)——支持任何SCSI设备所必需的18个命令。在此规范中，可选择将时钟速度提高一倍，达到10MHz (Fast)，将总线宽度增加为原来的两倍，即16位，将设备数增加为15个(Wide)，或者同时实现上述两种升级(Fast/Wide)。SCSI-2还增加了命令队列，允许设备存储命令，并从主机排列命令优先级。

       SCSI-：此规范于1995年正式出台，包括一系列较小范围的标准。涉及SCSI并行接口(SPI)的一组标准在SCSI-中得到了继续发展，SPI是SCSI设备之间的通信方式。大多数SCSI-规范都以Ultra开头，如Ultra for SPI规范、Ultra2 for SPI-2规范和Ultra for SPI-规范。名称中的Fast和Wide的含义与SCSI-2中的一样。SCSI-是当前正在使用的标准。

       双倍总线速度、双倍时钟速度和SCSI-规范的不同组合，产生了许多不同的SCSI规范。下表对几种不同规范进行了比较。很多较慢的规范已不再使用——在此列出仅作比较之用。

工作流程：

iSCSI系统由SCSI适配器发送一个SCSI命令。

命令封装到TCP/IP包中并送入到以太网络。

接收方从TCP/IP包中抽取SCSI命令并执行相关操作。

把返回的SCSI命令和数据封装到TCP/IP包中，将它们发回到发送方。

系统提取出数据或命令，并把它们传回SCSI子系统

通过iscsi实现存储共享，创建IQ用于识别启动器和目标，然后建立tpg共享存储组，设置相应的访问控制权限，然后在共享存储组添加lun逻辑单元（存储设备），然后建立实现共享portals入口（ip port）260

概念：

TPG：共享存储组，某个特定iSCSI目标要侦听的接口IP地址和TCP端口的集合。可以将目标配置添加到TPG以协调多个LU的设置。

ACL：访问权限控制列表，一种使用节点IQ(通常是启动器名称)来验证启动器的访问权限的访问限制

IQ：iSCSI限定名称，全球唯一名称，用于以强制命名格式来识别启动器和目标。

IQ格式如下：

iqn.YYYY-MM.reversed.domain[:optional_string]

iqn：表示此名称使用域为标识符。

YYYY-MM：表示拥有域名的年月时间。

com.reversed.domain:拥有此iSCSI组织的逆向域名

:optional_string：以冒号为前缀的可选字符串，全球唯一，由域所有者分配，其中可包含冒号为分割符的组织边界

LU：逻辑单元号，带有编号的块设备，连接到目标且通过目标来使用。可以有一个或多个LU连接到单个目标，但通常一个目标提供一个LU

portals入口：目标或启动器上用于建立的IP地址和端口。   260

示例

安装服务端软件 dnf install targetcli -y

新建一块空硬盘 (我建的5G)

分区

fdisk /dev/sda

n

p

enter

enter

2G

n

p

enter

enter

2G

w

targetcli 进入编辑模式 （所有动作都是立即保存，做错只能删除）

cd backstores/block 进入目录

 create dev=/dev/sda1 name=tsda1  添加块设备

 cd /

cd iscsi

create 创建iqn （create后面可以不跟参数系统自动生成，跟上就表示自定义）

忘了添加第二块硬盘 再次进行上述步骤

第二次 create iqn.2021-08.loacldomain.loaclhost.x8664:sn.12456 是自定义的名称

cd iqn.200-01.linux-iscsi.localhost.x8664:sn.dc028d1e6e/

cd tpg1/

set attribute authentication=0 demo_mode_write_protect=0 generate_node_acls=1 cache_dynamic_acls=1 （四个选项分别是 关闭认证 关闭写保护 开启自动生成节点acl 开启动态缓存acl ）

cd luns

 create /backstore/block/tsda1

cd ..

 cd portals/

delete 0.0.0.0 260

 create 192.168.199.129 261

 两个可以配置一样

exit

win10访问 任务栏搜索iscsi 先点发现 再点发现门户 再输入刚才设置的ip和端口号 最后点确定 再道目标里查看

选中点击连接 状态改变为已连接就连接成功

打开磁盘管理就能看到添加了新的

 格式化后就能使用了

linux 访问

安装 dnf install iscsi-initiator-utils.i686

iscsiadm -m discovery -t sendtargets -p 192.168.199.129

连接指定设备

iscsiadm -m node -T  iqn.2021-08.loacldomain.loaclhost.x8664:sn.12456 -p 192.168.199.129:261 -l

格式化为后就能使用 /dev/sda1

客户端断开

iscsiadm  -m node  -p 192.168.199.129 -o delete

服务器端断开

Targetcli

>clearconfig confirm=true

 

开机自动挂载：

注意：必须使用UUID，否则会出问题，同时在参数中添加_netdev。

UUID=899a29-9f9e-476f-b8e9-cc9ad0986dac /mnt   xfs     defaults,_netdev   0  0

 开机启动关闭防火墙

原因：当计算机开机首先是bios自检查硬盘中的操作系统引导启动，但是当系统没有完全启动时计算机就没有通过网络通讯，而iscsi是基于网络的共享存储，所以开机重启需要告诉内核这条开机挂在是基于网络的存储。