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深入了解iSCSI的2種多路徑訪問機制
IT168
摘要: 經過數年的發展后,iSCSI已成為IP SAN的代名詞,大幅促進了存儲局域網絡(SAN)的普及應用。但相較于FC SAN,iSCSI雖然有建置價格低的優點,但也被認為存在著許多不足,包括易受攻擊、可用帶寬低,且缺乏高可用性的冗余訪問機制等。
關鍵詞: 路徑 MC/S MPIO iSCSI
Abstract:
Key words :

經過數年的發展后,iSCSI已成為IP SAN的代名詞,大幅促進了存儲局域網絡(SAN)的普及應用。但相較于FC SAN,iSCSI雖然有建置價格低的優點,但也被認為存在著許多不足,包括易受攻擊、可用帶寬低,且缺乏高可用性的冗余訪問機制等。

事實上,若有適當的環境配合,iSCSI也能實現多路徑I/O(Multi-Path Input/Output,MPIO,多路徑輸入輸出)與多重連結(Multiple Connections per Session,MC/S)兩種多重路徑存取的機制,可建立負載平衡、故障失效切換等帶寬聚合應用,提供更可靠的存儲網絡環境。
MPIO與MC/S都是利用多條實體存取通道,在服務器(iSCSI Initiator段)與存儲設備(iSCSI Target端)之間建立邏輯通道,可透過輪替的存取動作,避免單一實體通道中斷時,連帶導致存取中斷;或是平衡多個實體通道間的傳輸負載,避免傳輸負荷集中在單一實體通道上。但2種機制間又有所不同:
  多重路徑MPIO
  MPIO可允許1個iSCSI Initiator透過多個Session連入同1個iSCSI Target設備,以便利用多網卡或iSCSI HBA啟用負載平衡與故障失效切換機制,也可稱作Multiple Sessions per Initiator。
  多重連接MC/S
  MC/S可允許在同一個Session中,在iSCSI Initiator與iSCSI Target間建立多個TCP/IP連接,同樣也能讓用戶利用多張網卡或iSCSI HBA啟用負載平衡與故障失效切換機制。
簡而言之,MPIO是在更高的網絡堆棧層上運作(即在iSCSI層上的SCSI指令層),且多條存取路徑間的負載平衡機制,是針對1個指定的獨立邏輯驅動器(LUN)運作;而MC/S則是iSCSI RFC中所定義的方法,是在iSCSI層上運作,具有更好的傳輸驗證能力(Error Recovery Levels),另外MC/S的負載平衡是“同時”針對所有的邏輯驅動器運作,這點也與MPIO不同。
實現多路徑存取的3種方式
iSCSI的底層是IP與以太網,理論上可直接從網卡實施,利用Port Trunking/Teaming/Link Aggregation的方式,將主機上的多張網卡捆綁在1個IP下,再連接到iSCSI存儲設備上,搭配iSCSI存儲設備傳輸埠上的對應設定,從而實現實體多路徑連接。但問題在于,不是所有網卡都能支持這種方式。
另外,有一些存儲廠商提供的SAN路徑管理軟件,也能協助用戶建立iSCSI多路徑存取環境,如EMC PowerPath、HDS的Hitachi Dynamic Link Manager、NetApp SnapDrive、Infortrend EonPath等,但這些軟件通常都只支持特定廠牌型號的iSCSI設備。
不過我們也可跳過網卡這一層,亦無須使用路徑管理軟件,直接利用iSCSI Initiator軟件配合iSCSI設備建立多路徑存取。要利用這種方式建立MPIO還是MC/S,都必須滿足一定條件:
  (1) iSCSI Initiator端需有多張網卡或網絡端口連接到Target端。
  (2) iSCSI Initiator軟件需支持MPIO或MC/S。
  (3)iSCSI Target設備需支持MPIO或MC/S。
其中第1項是最基本的條件,主機若沒有2個以上的網絡端口(或2張以上網卡/iSCSI HBA)可用,自然談不上多路徑存取,不過目前多數服務器都內建了至少2組GbE網絡端口,這點通常不會成為太大問題。
第2項條件則視不同環境而定,目前各主要操作系統廠商提供的iSCSI Initiator軟件中,目前以Windows的支持較為齊全,如微軟的iSCSI Initiator 2.06版以后就能支持MPIO與MC/S;Sun則有OpenSolaris MPxIO程序可支持Solaris環境的MPIO;Linux環境同樣也能支持MPIO。
而就第3點來說,目前MPIO遠比MC/S普及,大多數iSCSI存儲設備都能支持MPIO,只要能允許同一個iqn建立的session即可。
但能支持MC/S的產品就少了許多,在軟件式的iSCSI Target方面,目前能支持的也不多,如微軟的iSCSI Target、Sun的Solaris iSCSI Target都不支持。
 
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