Archiviazione iSCSI: Cosa è e come si realizza una SAN iSCSI

Aggiornato il 11 Gen 2023 by

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Scoprite le basi di iSCSI SAN e iSCSI vs Fibre Channel e iSCSI vs NAS

Al giorno d'oggi vengono generati ogni giorno dati enormi che devono essere archiviati in modo sicuro e gestiti in modo economico per essere disponibili agli utenti quando necessario. Per questo motivo sono stati introdotti diversi sistemi di archiviazione di rete, come Network Attached Storage (NAS), Internet Small Computer System Interface (iSCSI), ecc. Tra questi, l'archiviazione iSCSI è la nuova tecnologia preferita che offre soluzioni di archiviazione ad alta velocità, a basso costo e a lunga distanza. Qui di seguito viene presentato il concetto di archiviazione iSCSI e vengono forniti suggerimenti su come costruire una SAN iSCSI.

Cosa è l'archiviazione iSCSI?

L'archiviazione iSCSI, nota anche come archiviazione iSCSI SAN, è un'alternativa economica alle tradizionali Fibre Channel (FC) SAN. A differenza della SAN FC, che richiede hardware dedicato (HBA FC, switch FC, ecc.), l'archiviazione SAN iSCSI può essere realizzata sull'infrastruttura di rete esistente tramite switch in fibra, router, etc., anziché richiedere l'acquisto di hardware aggiuntivo. Inoltre, iSCSI si basa sullo standard di trasferimento a blocchi, che è più veloce ed efficiente.

Come funziona l'archiviazione iSCSI?

Per comprendere meglio il funzionamento di iSCSI, è necessario imparare per prima cosa alcuni componenti vitali di iSCSI, come l'iniziatore iSCSI e il target iSCSI. L'iniziatore iSCSI è un componente software o hardware installato in un server per inviare richieste e ricevere risposte da un target iSCSI. Il target iSCSI si trova sui dispositivi di archiviazione che forniscono lo storage, che ascolta e risponde ai comandi degli iniziatori iSCSI.

Come illustrato di seguito, lo storage iSCSI funziona trasportando dati a livello di blocco tra l'iniziatore iSCSI su un server e il target iSCSI su un dispositivo d'archiviazione attraverso la rete TCP/IP. Il protocollo iSCSI incapsula i comandi SCSI e assembla i dati in pacchetti per il livello TCP/IP. I pacchetti vengono inviati attraverso la rete utilizzando una connessione point-to-point. All'arrivo, il protocollo iSCSI disassembla i pacchetti, separando i comandi SCSI in modo che il sistema operativo veda il dispositivo di archiviazione come se fosse un dispositivo SCSI collegato localmente che può essere formattato come di consueto.

Perché utilizzare l'archiviazione iSCSI?

Oltre ai vantaggi di iSCSI già citati, come il risparmio sui costi e le alte prestazioni, esistono altri vantaggi e svantaggi di iSCSI:

Poiché l'iSCSI viene eseguito su componenti di rete Gigabit Ethernet, gli switch Gigabit Ethernet, router, ecc., non solo sono più economici da adottare, ma semplificano anche l'ambiente di archiviazione di rete.
Il personale IT non necessita di alcuna formazione aggiuntiva per gestire l'archiviazione iSCSI. Chiunque abbia familiarità con la tecnologia TCP/IP può facilmente installare e gestire SAN iSCSI.
L'archiviazione iSCSI si basa su TCP/IP, una tecnologia universale e non proprietaria. Pertanto, i vari dispositivi d'archiviazione di rete branded possono lavorare insieme senza problemi nella SAN iSCSI.
Tuttavia, il limite principale delle reti di archiviazione iSCSI è rappresentato dalle prestazioni rispetto agli ambienti di archiviazione basati su FC, ma la disponibilità di iSCSI a 10 GbE e di altre implementazioni tecnologiche come il multipathing e il data center bridging ha contribuito a colmare il divario di prestazioni.

iSCSI vs Fibre Channel

Fibre Channel (FC) e iSCSI sono due tecnologie chiave legate alle SAN, che risolvono lo stesso problema tecnico di collegamento in rete dell'archiviazione a blocchi e rappresentano due prodotti concorrenti agguerriti. Spesso ci si chiede quale sia la migliore soluzione tra Fibre Channel SAN e iSCSI SAN. Il confronto di seguito tra Fibre Channel e iSCSI potrà essere utile prendere una decisione:

Velocità di trasferimento disponibili

Caratteristica	FC	iSCSI
Consente l'utilizzo della rete esistente	NO	SÌ
Accesso a livello di blocco	SÌ	SÌ
Forte gestione del flusso di dati (controllo CRC, evita i tentativi di trasmissione)	SÌ	NO
Infrastruttura di servizio integrata	SÌ	NO
Isolamento della rete in fase di progettazione	SÌ	NO
Necessità di acquistare hardware speciale (adattatori, interruttori, ecc.)	SÌ	SÌ/NO (buone prestazioni impossibili senza adattatori speciali)
2/4/8/16/32 Gbps, supporto per l'aggregazione dei collegamenti	1/10/40/100Gbps, supporto per l'aggregazione di link

iSCSI vs NAS

Questa parte ha lo scopo di aiutare gli amministratori di sistema a decidere tra le due tecnologie di archiviazione NAS e iSCSI. Sia il NAS che l'iSCSI sono stati sviluppati per contribuire a coprire la crescente necessità di capacità di archiviazione mediante dispositivi di archiviazione esterni e scalabili che, se necessario, possono essere collegati in rete. La differenza principale tra iSCSI e NAS è che iSCSI è un protocollo di trasporto dei dati, mentre NAS è un modo comune di collegare l'archiviazione a una rete utente condivisa.

Caratteristica	iSCSI	NAS su SMB
Livello di accesso ai dati	A livello di blocco (comandi SCSI, blocchi di dati).	A livello di oggetto (file e cartelle).
Direttamente accessibile ai clienti	È necessario configurare il software iSCSI e mapparlo come dispositivo.	Basta inserire il percorso della cartella condivisa come si fa per un sito web.
Disponibile utilizzando gli strumenti integrati nel sistema operativo	In genere è installato un iniziatore iSCSI per l'accesso del client, ma è necessario installare una destinazione iSCSI sul server di archiviazione per creare un volume di dati.	Sì, è possibile utilizzare quasi tutti i browser di file, compresi quelli integrati di Windows/Linux/Mac.
Prestazioni complessive	Dipende dall'infrastruttura LAN. È possibile implementare una SAN basata su 10 GbE o addirittura superiore.	Dipende dalla versione SMB utilizzata. Per una v1 di base, è difficile consumare completamente un collegamento a 1GpE, ma SMBv3 consente la modalità multicanale, che può moltiplicare le prestazioni complessive.
Può essere utilizzato come backend di applicazioni server	Sì, grazie all'accesso a livello di blocco mediante comandi SCSI generici.	Solo per alcune applicazioni server (VMware vCenter HA, ad esempio), utilizzando SMB v2/3.
Complessità di implementazione	L'implementazione a livello di produzione richiede l'installazione di una NIC speciale, la configurazione dei dispositivi di rete e l'installazione di un software server speciale.	Un'attenta configurazione delle funzionalità del server integrato è sufficiente per garantire un accesso agevole da parte dei clienti.
Pronto per i cluster HA	Sì, è supportato da quasi tutte le tecnologie di clustering, poiché si basa sul protocollo SCSI.	Solo per alcune tecnologie di cluster di server che supportano lo storage SMB/NFS come volume condiviso.

Come realizzare una SAN iSCSI?

La SAN iSCSI è adatta alle piccole e medie imprese che hanno grandi quantità di dati da archiviare e trasmettere in rete. Di seguito sono riportati alcuni suggerimenti su come impostare e configurare iSCSI SAN per una rete aziendale:

In primo luogo, anche se la rete di storage iSCSI può funzionare sull'infrastruttura di rete esistente, è meglio collocare il traffico iSCSI su una propria VLAN, preferibilmente su una rete completamente separata e a velocità gigabit. Ciò consente di creare una connessione di ridondanza per i dati di archiviazione in caso di guasto della rete.

In secondo luogo, è meglio utilizzare uno switch Gigabit Ethernet di classe enterprise, non bloccante, per la SAN iSCSI. Gli switch di fascia consumer spesso non supportano connessioni a velocità cablata tra più porte e possono quindi far cadere i pacchetti senza preavviso. Per le applicazioni dei data center, la SAN iSCSI da 10GbE è più a prova di futuro, quindi uno switch da 10GbE è preferibile.

Infine, se i server dispongono di connessioni a singolo Gigabit a uno switch Ethernet per l'accesso agli array di dischi, sono vulnerabili ai guasti su tale collegamento. Il modo migliore è utilizzare la tecnica Multipath I/O (MPIO) per creare connessioni multiple dall'iniziatore iSCSI di ogni server all'array di dischi.

Conclusioni

In conclusione, lo storage iSCSI può sfruttare gli investimenti dell'infrastruttura di rete aziendale utilizzando switch e router Ethernet standard per spostare i dati dal server all'archiviazione. Consente, inoltre di utilizzare l'infrastruttura IP per ampliare l'accesso all'archiviazione SAN ed estendere la connettività SAN a qualsiasi distanza. Le organizzazioni che necessitano di sicurezza nell'archiviazione dei dati o di disaster recovery trarranno molti vantaggi dalle SAN iSCSI.