Настройка ISCSI initiator в linux
Лирика : В интернете есть множество статей довольно хорошо объясняющих, как настроить ISCSI target, однако, почему-то, практически нет статей про работу с инициатором. Не смотря на то, что target технически сложнее, административной возни с initiator больше — тут больше запутанных концепций и не очень очевидные принципы работы.
ISCSI
Перед тем, как рассказать про ISCSI — несколько слов о разных типах удалённого доступа к информации в современных сетях.
NAS vs SAN
Существует два метода доступа к данным, находящимся на другом компьютере: файловый (когда у удалённого компьютера запрашивают файл, а какими файловыми системами это сделано — никого не волнует), характерные представители NFS, CIFS (SMB); и блочный — когда у удалённого компьютера запрашивают блоки с дискового носителя (аналогично тому, как их читают с жёсткого диска). В этом случае запрашивающая сторона сама себе делает на блочном устройстве файловую систему, а сервер, отдающий блочное устройство, знать не знает про файловые системы на нём. Первый метод называют NAS (network attached storage), а второй — SAN (storage area network). Названия вообще указывают на другие признаки (SAN подразумевает выделенную сеть до хранилищ), но так сложилось, что NAS — это файлы, а SAN — это блочные устройства по сети. И хотя все (?) понимают, что это неправильные названия, чем дальше, тем больше они закрепляются.
scsi over tcp
Одним из протоколов доступа к блочным устройствам является iscsi. Буква ‘i’ в названии относится не к продукции эппл, а к Internet Explorer. По своей сути это ‘scsi over tcp’. Сам протокол SCSI (без буквы ‘i’) — это весьма сложная конструкция, поскольку он может работать через разные физические среды (например, UWSCSI — параллельная шина, SAS — последовательная — но протокол у них один и тот же). Этот протокол позволяет делать куда больше, чем просто «подтыкать диски к компьютеру» (как это придумано в SATA), например, он поддерживает имена устройств, наличие нескольких линков между блочным устройством и потребителем, поддержку коммутации (ага, SAS-коммутатор, такие даже есть в природе), подключение нескольких потребителей к одному блочному устройству и т.д. Другими словами, этот протокол просто просился в качестве основы для сетевого блочного устройства.
Терминология
В мире SCSI приняты следующие термины:
target — тот, кто предоставляет блочное устройство. Ближайший аналог из обычного компьютерного мира — сервер.
initiator — клиент, тот, кто пользуется блочным устройством. Аналог клиента.
WWID — уникальный идентификатор устройства, его имя. Аналог DNS-имени.
LUN — номер «кусочка» диска, к которому идёт обращение. Ближайший аналог — раздел на жёстком диске.
ISCSI приносит следующие изменения: WWID исчезает, на его место приходит понятие IQN (iSCSI Qualified Name) — то есть чистой воды имя, сходное до степени смешения с DNS (с небольшими отличиями). Вот пример IQN: iqn.2011-09.test:name.
IETD и open-iscsi (сервер и клиент под линукс) приносят ещё одну очень важную концепцию, о которой чаще всего не пишут в руководствах по iscsi — portal. Portal — это, если грубо говорить, несколько target’ов, которые анонсируются одним сервером. Аналогии с www нет, но если бы веб-сервер можно было попросить перечислить все свои virtualhosts, то это было бы оно. portal указывает список target’ов и доступные IP, по которым можно обращаться (да-да, iscsi поддерживает несколько маршрутов от initiator к target).
Target
Статья не про target, так что даю очень краткое описание того, что делает target. Он берёт блочное устройство, пришлёпывает к нему имя и LUN и публикет его у себя на портале, после чего позволяет всем желающим (авторизация по вкусу) обращаться к нему.
Вот пример простенького файла конфигурации, думаю, из него будет понятно что делает target (файл конфигурации на примере IET):
Target iqn.2011-09.example:data
IncomingUser username Pa$$w0rd
Lun 0 Path=/dev/md1
(сложный от простого отличается только опциями экспорта). Таким образом, если у нас есть target, то мы хотим его подключить. И тут начинается сложное, потому что у initiator’а своя логика, он совсем не похож на тривиальное mount для nfs.
Initiator
В качестве инициатора используется open-iscsi. Итак, самое важное — у него есть режимы работы и состояние . Если мы дадим команду не в том режиме или не учтём состояние, результат будет крайне обескураживающий.
- Поиск target’ов (discovery)
- Подключение к target’у
- Работа с подключенным target’ом
Из этого списка вполне понятен жизненный цикл — сначала найти, потом подключиться, потом отключиться, потом снова подключиться. Open-iscsi держит сессию открытой, даже если блочное устройство не используется. Более того, он держит сессию открытой (до определённых пределов, конечно), даже если сервер ушёл в перезагрузку. Сессия iscsi — это не то же самое, что открытое TCP-соединение, iscsi может прозрачно переподключаться к target’у. Отключение/подключение — операции, которыми управляют «снаружи» (либо из другого ПО, либо руками).
Немного о состоянии. После discovery open-iscsi запоминает все найденные target’ы (они хранятся в /etc/iscsi/), другими словами, discovery — операция постоянная, совсем НЕ соответствующая, например, dns resolving). Найденные target можно удалить руками (кстати, частая ошибка — когда у open-iscsi, в результате экспериментов и настройки, пачка найденных target’ов, при попытке логина в которые выползает множество ошибок из-за того, что половина target’ов — старые строчки конфига, которые уже давно не существуют на сервере, но помнятся open-iscsi). Более того, open-iscsi позволяет менять настройки запомненного target’а — и эта «память» влияет на дальнейшую работу с target’ами даже после перезагрузки/перезапуска демона.
Второй вопрос, который многих мучает по-началу — куда оно попадает после подключения? open-iscsi создаёт хоть и сетевое, но БЛОЧНОЕ устройство класса SCSI (не зря же оно «я сказя»), то есть получает букву в семействе /dev/sd, например, /dev/sdc. Используется первая свободная буква, т.к. для всей остальной системы это блочное устройство — типичный жёсткий диск, ничем не отличающийся от подключенного через usb-sata или просто напрямую к sata.
Это часто вызывает панику «как я могу узнать имя блочного устройства?». Оно выводится в подробном выводе iscsiadm (# iscsiadm -m session -P 3).
В отличие от SAS/UWSCSI, ISCSI доступно для подключения кому попало. Для защиты от таких, есть логин и пароль (chap), и их передача iscsiadm’у — ещё одна головная боль для начинающих пользователей. Она может осуществляться двумя путями — изменением свойств уже найденного ранее target’а и прописываем логина/пароля в файле конфигурации open-iscsi.
Причина подобных сложностей — в том, что пароль и процесс логина — это атрибуты не пользователя, а системы. ISCSI — это дешёвая версия FC-инфраструктуры, и понятие «пользователь» в контексте человека за клавиатурой тут неприменимо. Если у вас sql-база лежит на блочном устройстве iscsi, то разумеется, вам будет хотеться, чтобы sql-сервер запускался сам, а не после минутки персонального внимания оператора.
Это очень важный файл, потому что помимо логина/пароля он описывает ещё поведение open-iscsi при нахождении ошибок. Он может отдавать ошибку «назад» не сразу, а с некоторой паузой (например, минут в пять, чего достаточно для перезагрузки сервера с данными). Так же там контролируется процесс логина (сколько раз пробовать, сколько ждать между попытками) и всякий тонкий тюнинг самого процесса работы. Заметим, эти параметры довольно важны для работы и вам нужно обязательно понимать, как поведёт ваш iscsi если вынуть сетевой шнурок на 10-20с, например.
Краткий справочник
Я не очень люблю цитировать легко находимые маны и строчки, так что приведу типовой сценарий употребления iscsi:
сначала мы находим нужные нам target, для этого мы должны знать IP/dns-имя инициатора: iscsiadm -m discovery -t st -p 192.168.0.1 -t st — это команда send targets.
iscsiadm -m node (список найденного для логина)
iscsiadm -m node -l -T iqn.2011-09.example:data (залогиниться, то есть подключиться и создать блочное устройство).
iscsiadm -m session (вывести список того, к чему подключились)
iscsiadm -m session -P3 (вывести его же, но подробнее — в самом конце вывода будет указание на то, какое блочное устройство какому target’у принадлежит).
iscsiadm — m session -u -T iqn.2011-09.example:data (вылогиниться из конкретной )
iscsiadm -m node -l (залогиниться во все обнаруженные target’ы)
iscsiadm -m node -u (вылогиниться из всех target’ов)
iscsiadm -m node —op delete -T iqn.2011-09.example:data (удалить target из обнаруженных).
Mulitpath
Ещё один вопрос, важный в серьёзных решениях — поддержка нескольких маршрутов к источнику. Прелесть iscsi — в использовании обычного ip, который может быть обычным образом обработан, как и любой другой трафик (хотя на практике обычно его не маршрутизируют, а только коммутируют — слишком уж великая там нагрузка). Так вот, iscsi поддерживает multipath в режиме «не сопротивляться». Сам по себе open-iscsi не умеет подключаться к нескольким IP одного target’а. Если его подключить к нескольким IP одного target’а, то это приведёт к появлению нескольких блочных устройств.
Однако, решение есть — это multipathd, который находит диски с одинаковым идентификатором и обрабатывает их как положено в multipath, с настраиваемыми политиками. Эта статья не про multipath, так что подробно объяснять таинство процесса я не буду, однако, вот некоторые важные моменты:
- При использовании multipath следует ставить маленькие таймауты — переключение между сбойными путями должно происходить достаточно быстро
- В условиях более-менее быстрого канала (10G и выше, во многих случаях гигабит) следует избегать параллелизма нагрузки, так как теряется возможность использовать bio coalesing, что в некоторых типах нагрузки может неприятно ударить по target’у.