17 使用iSCSI服务部署网络存储
当前的硬盘接口类型主要有IDE、SCSI和SATA这3种。
互联网小型计算机系统接口（iSCSI，Internet Small Computer System Interface）。这是一种将SCSI接口与以太网技术相结合的新型存储技术，可以用来在网络中传输SCSI接口的命令和数据。这样，不仅克服了传统SCSI接口设备的物理局限性，实现了跨区域的存储资源共享，还可以在不停机的状态下扩展存储容量。
17.2 创建RAID磁盘阵列
启动虚拟机系统，使用mdadm命令创建RAID磁盘阵列。其中，
-Cv参数为创建阵列并显示过程，/dev/md0为生成的阵列组名称，
-n 3参数为创建RAID 5磁盘阵列所需的硬盘个数，-l 5参数为RAID磁盘阵列的级别，
-x 1参数为磁盘阵列的备份盘个数。在命令后面要逐一写上使用的硬盘名称。
[root@linuxprobe ~]# mdadm -Cv /dev/md0 -n 3 -l 5 -x 1 /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd /dev/sde
mdadm: layout defaults to left-symmetric
mdadm: layout defaults to left-symmetric
mdadm: chunk size defaults to 512K
mdadm: size set to 20954624K
mdadm: Defaulting to version 1.2 metadata
mdadm: array /dev/md0 started.
在上述命令成功执行之后，得到一块名称为/dev/md0的新设备，这是一块RAID 5级别的磁盘阵列，并且还有一块备份盘为硬盘数据保驾护航。
可使用mdadm -D命令来查看设备的详细信息。
另外，由于在使用远程设备时极有可能出现设备识别顺序发生变化的情况，因此，如果直接在fstab挂载配置文件中写入/dev/sdb、/dev/sdc等设备名称的话，就有可能在下一次挂载了错误的存储设备。而UUID值是设备的唯一标识符，可以用于精确地区分本地或远程设备。于是我们可以把这个值记录下来，一会儿准备填写到挂载配置文件中。
[root@linuxprobe ~]# mdadm -D /dev/md0
/dev/md0:
Version : 1.2
Creation Time : Thu Sep 24 21:59:57 2017
Raid Level : raid5
Array Size : 41909248 (39.97 GiB 42.92 GB)
Used Dev Size : 20954624 (19.98 GiB 21.46 GB)
Raid Devices : 3
Total Devices : 4
Persistence : Superblock is persistent
Update Time : Thu Sep 24 22:02:23 2017
State : clean
Active Devices : 3
Working Devices : 4
Failed Devices : 0
Spare Devices : 1
Layout : left-symmetric
Chunk Size : 512K
Name : linuxprobe.com:0 (local to host linuxprobe.com)
UUID : 3370f643:c10efd6a:44e91f2a:20c71f3e
Events : 26
Number Major Minor RaidDevice State
0 8 16 0 active sync /dev/sdb
1 8 32 1 active sync /dev/sdc
4 8 48 2 active sync /dev/sdd
3 8 64 - spare /dev/sde
17.3 配置iSCSI服务端
[root@linuxprobe ~]# yum -y install targetd targetcli
[root@linuxprobe ~]# systemctl start targetd
[root@linuxprobe ~]# systemctl enable targetd
ln -s '/usr/lib/systemd/system/targetd.service' '/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/targetd.service'
[root@linuxprobe ~]# targetcli
第3步：创建iSCSI target名称及配置共享资源。iSCSI target名称是由系统自动生成的，这是一串用于描述共享资源的唯一字符串。稍后用户在扫描iSCSI服务端时即可看到这个字符串，因此我们不需要记住它。系统在生成这个target名称后，还会在/iscsi参数目录中创建一个与其字符串同名的新“目录”用来存放共享资源。我们需要把前面加入到iSCSI共享资源池中的硬盘设备添加到这个新目录中，这样用户在登录iSCSI服务端后，即可默认使用这硬盘设备提供的共享存储资源了。
/> cd iscsi
/iscsi>
/iscsi> create
Created target iqn.2003-01.org.linux-iscsi.linuxprobe.x8664:sn.d497c356ad80.
Created TPG 1.
/iscsi> cd iqn.2003-01.org.linux-iscsi.linuxprobe.x8664:sn.d497c356ad80/
/iscsi/iqn.20....d497c356ad80> ls
o- iqn.2003-01.org.linux-iscsi.linuxprobe.x8664:sn.d497c356ad80 ...... [TPGs: 1]
o- tpg1 ............................................... [no-gen-acls, no-auth]
o- acls .......................................................... [ACLs: 0]
o- luns .......................................................... [LUNs: 0]
o- portals .................................................... [Portals: 0]
/iscsi/iqn.20....d497c356ad80> cd tpg1/luns
/iscsi/iqn.20...d80/tpg1/luns> create /backstores/block/disk0
Created LUN 0.
第4步：设置访问控制列表（ACL）
/iscsi/iqn.20...d80/tpg1/luns> cd ..
/iscsi/iqn.20...c356ad80/tpg1> cd acls
/iscsi/iqn.20...d80/tpg1/acls> create iqn.2003-01.org.linux-iscsi.linuxprobe.x8664:sn.d497c356ad80:client
Created Node ACL for iqn.2003-01.org.linux-iscsi.linuxprobe.x8664:sn.d497c356ad80:client
Created mapped LUN 0.
第5步：设置iSCSI服务端的监听IP地址和端口号。位于生产环境中的服务器上可能有多块网卡，那么到底是由哪个网卡或IP地址对外提供共享存储资源呢？这就需要我们在配置文件中手动定义iSCSI服务端的信息，即在portals参数目录中写上服务器的IP地址。接下来将由系统自动开启服务器192.168.10.10的3260端口将向外提供iSCSI共享存储资源服务：
/iscsi/iqn.20...d80/tpg1/acls> cd ..
/iscsi/iqn.20...c356ad80/tpg1> cd portals
/iscsi/iqn.20.../tpg1/portals> create 192.168.10.10
Using default IP port 3260
Created network portal 192.168.10.10:3260.
第6步：配置妥当后检查配置信息，重启iSCSI服务端程序并配置防火墙策略。在参数文件配置妥当后，可以浏览刚刚配置的信息，确保与下面的信息基本一致。在确认信息无误后输入exit命令来退出配置。注意，千万不要习惯性地按Ctrl + C组合键结束进程，这样不会保存配置文件，我们的工作也就白费了。最后重启iSCSI服务端程序，再设置firewalld防火墙策略，使其放行3260/tcp端口号的流量。
/iscsi/iqn.20.../tpg1/portals> ls /
o- / ........................... [...]
o- backstores................. [...]
| o- block ................... [Storage Objects: 1]
| | o- disk0 ................. [/dev/md0 (40.0GiB) write-thru activated]
| o- fileio .................. [Storage Objects: 0]
| o- pscsi ................... [Storage Objects: 0]
| o- ramdisk ................. [Storage Objects: 0]
o- iscsi ..................... [Targets: 1]
| o- iqn.2003-01.org.linux-iscsi.linuxprobe.x8664:sn.d497c356ad80 .... [TPGs: 1]
| o- tpg1 .................. [no-gen-acls, no-auth]
| o- acls ........................................................ [ACLs: 1]
| | o- iqn.2003-01.org.linux-iscsi.linuxprobe.x8664:sn.d497c356ad80:client [Mapped LUNs: 1]
| | o- mapped_lun0 ............................................. [lun0 block/disk0 (rw)]
o- luns .................... [LUNs: 1]
| | o- lun0 .............. [block/disk0 (/dev/md0)]
| o- portals ............. [Portals: 1]
| o- 192.168.10.10:3260 [OK]
o- loopback .................. [Targets: 0]
/> exit
Global pref auto_save_on_exit=true
Last 10 configs saved in /etc/target/backup.
Configuration saved to /etc/target/saveconfig.json
[root@linuxprobe ~]# systemctl restart targetd
[root@linuxprobe ~]# firewall-cmd --permanent --add-port=3260/tcp
success
[root@linuxprobe ~]# firewall-cmd --reload
success
17.4 配置Linux客户端
[root@linuxprobe ~]# yum install iscsi-initiator-utils
iSCSI协议是通过客户端的名称来进行验证，而该名称也是iSCSI客户端的唯一标识，而且必须与服务端配置文件中访问控制列表中的信息一致，否则客户端在尝试访问存储共享设备时，系统会弹出验证失败的保存信息。
下面我们编辑iSCSI客户端中的initiator名称文件，把服务端的访问控制列表名称填写进来，然后重启客户端iscsid服务程序并将其加入到开机启动项中：
[root@linuxprobe ~]# vim /etc/iscsi/initiatorname.iscsi
InitiatorName=iqn.2003-01.org.linux-iscsi.linuxprobe.x8664:sn.d497c356ad80:client
[root@linuxprobe ~]# systemctl restart iscsid
[root@linuxprobe ~]# systemctl enable iscsid
ln -s '/usr/lib/systemd/system/iscsid.service' '/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/iscsid.service'
iSCSI客户端访问并使用共享存储资源的步骤很简单，只需要记住一个小口诀“先发现，再登录，最后挂载并使用”。iscsiadm是用于管理、查询、插入、更新或删除iSCSI数据库配置文件的命令行工具，用户需要先使用这个工具扫描发现远程iSCSI服务端，然后查看找到的服务端上有哪些可用的共享存储资源。其中，-m discovery参数的目的是扫描并发现可用的存储资源，-t st参数为执行扫描操作的类型，-p 192.168.10.10参数为iSCSI服务端的IP地址：
[root@linuxprobe ~]# iscsiadm -m discovery -t st -p 192.168.10.10
192.168.10.10:3260,1 iqn.2003-01.org.linux-iscsi.linuxprobe.x8664:sn.d497c356ad80
在使用iscsiadm命令发现了远程服务器上可用的存储资源后，接下来准备登录iSCSI服务端。其中，
-m node参数为将客户端所在主机作为一台节点服务器，
-T iqn.2003-01. org.linux-iscsi.linuxprobe.x8664:sn.d497c356ad80参数为要使用的存储资源（大家可以直接复制前面命令中扫描发现的结果，以免录入错误），
-p 192.168.10.10参数依然为对方iSCSI服务端的IP地址。
最后使用--login或-l参数进行登录验证。
[root@linuxprobe ~]# iscsiadm -m node -T iqn.2003-01.org.linux-iscsi.linuxprobe.x8664:sn.d497c356ad80 -p 192.168.10.10 --login
Logging in to [iface: default, target: iqn.2003-01.org.linux-iscsi.linuxprobe.x8664:sn.d497c356ad80, portal: 192.168.10.10,3260] (multiple)
Login to [iface: default, target: iqn.2003-01.org.linux-iscsi.linuxprobe.x8664:sn.d497c356ad80, portal: 192.168.10.10,3260] successful.
在iSCSI客户端成功登录之后，会在客户端主机上多出一块名为/dev/sdb的设备文件。第6章曾经讲过，udev服务在命名硬盘名称时，与硬盘插槽是没有关系的。接下来可以像使用本地主机上的硬盘那样来操作这个设备文件了。
[root@linuxprobe ~]# file /dev/sdb
/dev/sdb: block special
下面进入标准的磁盘操作流程。考虑到大家已经在第6章学习了这部分内容，外加这个设备文件本身只有40GB的容量，因此我们不再进行分区，而是直接格式化并挂载使用。
[root@linuxprobe ~]# mkfs.xfs /dev/sdb
log stripe unit (524288 bytes) is too large (maximum is 256KiB)
log stripe unit adjusted to 32KiB
meta-data=/dev/sdb isize=256 agcount=16, agsize=654720 blks
= sectsz=512 attr=2, projid32bit=1
= crc=0
data = bsize=4096 blocks=10475520, imaxpct=25
= sunit=128 swidth=256 blks
naming =version 2 bsize=4096 ascii-ci=0 ftype=0
log =internal log bsize=4096 blocks=5120, version=2
= sectsz=512 sunit=8 blks, lazy-count=1
realtime =none extsz=4096 blocks=0, rtextents=0
[root@linuxprobe ~]# mkdir /iscsi
[root@linuxprobe ~]# mount /dev/sdb /iscsi
[root@linuxprobe ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/rhel-root 18G 3.4G 15G 20% /
devtmpfs 734M 0 734M 0% /dev
tmpfs 742M 176K 742M 1% /dev/shm
tmpfs 742M 8.8M 734M 2% /run
tmpfs 742M 0 742M 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sr0 3.5G 3.5G 0 100% /media/cdrom
/dev/sda1 497M 119M 379M 24% /boot
/dev/sdb 40G 33M 40G 1% /iscsi
从此以后，这个设备文件就如同是客户端本机主机上的硬盘那样工作。需要提醒大家的是，由于udev服务是按照系统识别硬盘设备的顺序来命名硬盘设备的，当客户端主机同时使用多个远程存储资源时，如果下一次识别远程设备的顺序发生了变化，则客户端挂载目录中的文件也将随之混乱。为了防止发生这样的问题，我们应该在/etc/fstab配置文件中使用设备的UUID唯一标识符进行挂载，这样，不论远程设备资源的识别顺序再怎么变化，系统也能正确找到设备所对应的目录。
blkid命令用于查看设备的名称、文件系统及UUID。可以使用管道符（详见第3章）进行过滤，只显示与/dev/sdb设备相关的信息：
[root@linuxprobe ~]# blkid | grep /dev/sdb
/dev/sdb: UUID="eb9cbf2f-fce8-413a-b770-8b0f243e8ad6" TYPE="xfs"
由于/dev/sdb是一块网络存储设备，而iSCSI协议是基于TCP/IP网络传输数据的，因此必须在/etc/fstab配置文件中添加上_netdev参数，表示当系统联网后再进行挂载操作，以免系统开机时间过长或开机失败：
[root@linuxprobe ~]# vim /etc/fstab
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Wed May 4 19:26:23 2017
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
/dev/mapper/rhel-root / xfs defaults 1 1
UUID=812b1f7c-8b5b-43da-8c06-b9999e0fe48b /boot xfs defaults 1 2
/dev/mapper/rhel-swap swap swap defaults 0 0
/dev/cdrom /media/cdrom iso9660 defaults 0 0
UUID=eb9cbf2f-fce8-413a-b770-8b0f243e8ad6 /iscsi xfs defaults,_netdev 0 0
如果我们不再需要使用iSCSI共享设备资源了，可以用iscsiadm命令的-u参数将其设备卸载：
[root@linuxprobe ~]# iscsiadm -m node -T iqn.2003-01.org.linux-iscsi.linuxprobe.x8664:sn.d497c356ad80 -u
Logging out of session [sid: 7, target : iqn.2003-01.org.linux-iscsi.linuxprobe.x8664:sn.d497c356ad80, portal: 192.168.10.10,3260]
Logout of [sid: 7, target: iqn.2003-01.org.linux-iscsi.linuxprobe.x8664:sn.d497c356ad80,portal:192.168.10.10,3260] successful.