《iSCSI存储技术》课件

存储技术iSCSIiSCSI，Internet SmallComputer SystemInterface，互联网小型计算机系统接口iSCSI是一种网络协议，允许计算机通过以太网网络访问存储设备，就像直接连接到本地主机一样简介iSCSI网络协议存储访问远程访问iSCSI是一种网络协议，将SCSI命令封装在通过iSCSI协议，服务器可以访问网络上的iSCSI允许服务器连接到远程存储设备，例TCP/IP协议中，允许在网络上进行数据传存储设备，就像访问本地磁盘一样如SAN或NAS输的组成结构iSCSIiSCSI存储系统主要由以下几个部分组成•iSCSI发起者（Initiator）通常指服务器或虚拟机，负责发起iSCSI连接请求，并访问存储设备•iSCSI目标（Target）通常指存储设备，例如SAN存储、NAS存储或软件定义存储，负责接收iSCSI连接请求，并提供存储服务•iSCSI网络连接iSCSI发起者和目标的网络，通常是以太网，并使用TCP/IP协议进行通信存储基础iSCSI网络基础存储设备iSCSI通过TCP/IP网络传输数据，需要网络基础设施的支持，包括iSCSI存储需要存储设备，例如磁盘阵列、NAS存储等，提供存储空网络交换机、路由器等间协议主机操作系统iSCSIiSCSI协议定义了存储设备与主机之间的数据传输方式，确保数据传主机操作系统需要支持iSCSI协议，以便连接到存储设备输安全可靠协议简介SCSI定义优势

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2.12SCSI是一种小型计算机系统接口，用于连接外设和主机它SCSI协议具备高性能、可靠性和灵活性，支持多种设备类型提供了一种标准化的通信协议，允许不同的外设和主机之间，并能有效提高数据传输效率进行数据传输应用版本

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4.34SCSI协议广泛应用于存储系统中，连接硬盘、光驱、磁带机SCSI协议经过多年发展，不断更新迭代，目前主流版本包括等设备，为存储系统提供高速数据传输通道SCSI-

1、SCSI-

2、SCSI-3和SAS协议等初识iSCSI网络连接地址存储块简单配置IPiSCSI存储通过网络连接服务器iSCSI使用标准网络协议iSCSI将存储设备上的数据划分iSCSI的配置相对简单，不需要和存储设备，使用标准以太网TCP/IP进行通信，服务器和存为块，服务器可以访问这些数特殊硬件或软件，方便部署和网络储设备需要配置IP地址据块，就像访问本地磁盘一样管理的主要特点iSCSI成本效益简单易用性能出色iSCSI利用现有网络基础设施，降低存储系统建设成本iSCSI协议基于标准TCP/IP网iSCSI能够提供高速数据传输络，无需专用硬件或软件，简，满足高性能计算和应用需求灵活扩展化部署和管理iSCSI支持多种存储设备，包括磁盘阵列、NAS等，满足不同需求连接建立过程iSCSIiSCSI连接建立过程是通过一系列步骤，实现目标主机与存储设备之间的网络连接，并进行数据交换的过程发现阶段1目标主机发送发现请求到网络，寻找iSCSI目标登录阶段2目标主机向iSCSI目标发送登录请求认证阶段3目标主机与iSCSI目标进行身份验证会话建立4目标主机与iSCSI目标建立会话，开始数据传输会话管理iSCSI会话建立会话维持iSCSI会话建立后，主机和存储设iSCSI会话管理机制负责确保主机备之间建立了连接，并能够进行和存储设备之间的连接稳定可靠数据传输会话状态包括已建，防止意外断开或数据丢失立、已连接、已断开、已关闭会话回收当连接不再需要时，iSCSI会话管理负责回收资源，并确保连接安全关闭数据传输iSCSI数据封装iSCSI协议将数据封装成SCSI命令，并通过TCP/IP网络进行传输数据分割数据被分割成多个数据块，每个数据块包含一个SCSI命令和相关数据数据传输数据块通过TCP/IP网络传输到目标存储设备数据重组存储设备收到数据块后，将其重组并执行相应的SCSI命令数据响应存储设备将执行结果和数据返回给发起请求的主机安全机制iSCSI身份验证数据加密访问控制网络安全iSCSI使用CHAP（挑战握手iSCSI可以使用SSL/TLS对传管理员可以通过设置访问控制iSCSI网络需要配置防火墙和身份验证协议）来验证发起方输的数据进行加密，以防止数列表ACL来控制哪些主机可入侵检测系统IDS以保护网和目标方CHAP使用共享密据在网络中被截取或窃取加以访问iSCSI目标ACL可以络免受攻击此外，使用安全钥对双方进行身份验证，以确密技术可以确保数据在传输过用于限制对特定数据或资源的的网络协议和加密技术可以进保数据安全程中不被未经授权的访问访问权限一步增强安全防护配置步骤iSCSI规划网络iSCSI1选择合适的网络设备和拓扑结构配置目标iSCSI2创建iSCSI目标和LUN配置发起方iSCSI3添加iSCSI目标和LUN测试连接iSCSI4验证iSCSI连接和数据传输iSCSI配置步骤包含多个步骤，需要根据具体环境进行调整在配置iSCSI之前，需要进行详细的规划，包括网络环境、存储设备和安全策略等基于平台的实现Windows iSCSI启动目标服务iSCSI1Windows Server系统中，可以使用iSCSI目标服务创建iSCSI目标，并设置相关参数，例如LUN大小和访问权限等配置连接iSCSI2在Windows客户端，使用iSCSI发起程序连接到目标服务，配置iSCSI连接信息，例如目标IP地址、目标端口等挂载磁盘iSCSI3连接成功后，Windows客户端会自动发现iSCSI磁盘，并将其映射到本地系统，然后就可以像使用本地磁盘一样使用iSCSI磁盘基于平台的实现Linux iSCSI安装工具iSCSI1安装必要的软件包，例如iscsi-initiator-utils发现目标存储2使用命令行工具或图形界面工具扫描网络上的目标存储设备创建连接iSCSI3配置目标存储设备的IP地址和用户名/密码挂载LUN4将连接的逻辑单元号（LUN）挂载到本地系统上的目录验证连接5使用命令行工具或图形界面工具验证连接是否成功在Linux平台上实现iSCSI存储，需要进行一系列操作从安装iSCSI工具开始，依次进行发现目标存储、创建iSCSI连接、挂载LUN和验证连接通过这些步骤，就可以将iSCSI存储设备集成到Linux系统中，实现数据存储和访问优势与应用场景iSCSI易于部署成本低廉

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2.12与传统的FC SAN相比，iSCSI iSCSI使用标准的以太网网络，更容易部署和配置，无需额外无需特殊的硬件，因此成本更的硬件设备低灵活性高广泛应用

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4.34iSCSI支持多种平台和操作系统iSCSI广泛应用于数据中心、虚，可以方便地整合到现有网络拟化、云计算等领域，提供高环境中性能、可扩展的存储解决方案部署案例分享iSCSI本案例展示了基于iSCSI存储技术的企业级数据中心部署方案方案采用多台高性能服务器构建iSCSI存储系统，并通过网络连接至多台虚拟化主机，实现共享存储，满足企业高性能、高可用性需求该方案利用iSCSI存储技术的灵活性，将存储资源集中管理，提高了存储利用率，并简化了数据中心的管理和维护工作主机端配置iSCSI发现目标存储iSCSI1主机需要通过网络发现目标iSCSI存储设备，并获取其信息创建连接iSCSI2主机需要建立与目标iSCSI存储设备的连接，并进行身份验证映射存储空间3主机需要将目标iSCSI存储设备上的存储空间映射到本地操作系统，使其可用格式化磁盘4将映射的iSCSI存储空间格式化为适合主机操作系统的文件系统挂载磁盘5最后，将格式化后的iSCSI存储空间挂载到主机操作系统，使其成为可访问的磁盘存储端配置iSCSI创建目标1定义iSCSI目标的名称和网络地址配置LUN2将存储设备上的磁盘或分区映射为逻辑单元号（LUN）设置权限3控制主机访问iSCSI目标和LUN的权限启动服务4启动iSCSI服务，允许主机连接并访问存储资源存储端iSCSI配置是指在存储设备上进行的设置，以允许主机通过iSCSI协议访问存储资源首先，需要创建iSCSI目标，并为其分配一个唯一的名称和网络地址接下来，将存储设备上的磁盘或分区映射为LUN，以提供给主机访问最后，设置权限以控制主机访问iSCSI目标和LUN的权限网络环境要求iSCSI网络带宽带宽影响iSCSI数据传输效率，应根据存储容量和业务需求确定网络延迟延迟过高会导致iSCSI响应速度变慢，影响应用性能网络设备使用高性能网络设备，确保iSCSI网络稳定性与可靠性性能调优iSCSI网络优化多线程处理数据压缩和缓存数据块大小优化网络带宽和延迟，使用高配置多线程模式，提升数据传使用数据压缩和缓存技术减少合理设置数据块大小，避免过速网络设备，减少网络拥塞输效率，提高I/O吞吐量数据传输量，提升性能小导致频繁传输，过大导致延迟与其他存储协议对比iSCSI光纤通道（）网络附加存储（）云存储iSCSI FCNASiSCSI协议使用TCP/IP网络协议光纤通道是一种高速的串行通NAS通过网络共享文件，使用云存储通过互联网提供数据存，通过网络传输SCSI命令，在信协议，专为存储网络设计，文件共享协议，如SMB/CIFS或储服务，具有弹性扩展、按需网络上实现磁盘存储的访问提供高带宽和低延迟的数据传NFS，适合文件存储和共享付费的优势，适合数据备份和输数据共享发展趋势iSCSI与协同发展云存储整合NVMeiSCSI协议与NVMe技术的结合，将进一步提升数据传输效率，满iSCSI在云存储领域扮演重要角色，可用于构建灵活、可扩展的云足高性能计算和数据密集型应用的需求存储服务，满足企业多元化的存储需求存储应用注意事项iSCSI网络环境服务器性能安全措施确保网络带宽充足，网络延迟低，网络稳定iSCSI服务器性能应与存储需求相匹配，避配置iSCSI安全机制，如CHAP认证和IPsec性高网络配置应与iSCSI协议兼容，避免免出现性能瓶颈建议使用高性能服务器，加密，防止数据泄露和攻击定期更新网络冲突和安全隐患并进行合理配置iSCSI软件和驱动程序，修复安全漏洞存储常见问题分析iSCSIiSCSI存储系统在实际部署和使用过程中，可能会遇到一些常见问题，例如连接失败、性能下降、数据丢失等这些问题通常是由于网络配置错误、硬件故障、软件缺陷或配置不当导致的为了有效解决iSCSI存储常见问题，需要深入分析问题根源，制定针对性的解决方案常见问题连接失败、性能下降、数据丢失磁盘阵列配置iSCSI选择合适的存储设备选择性能稳定、容量足够、支持iSCSI协议的磁盘阵列设备配置目标iSCSI在磁盘阵列设备上创建iSCSI目标，设置IP地址、端口号和LUN信息配置发起器iSCSI在主机上配置iSCSI发起器，设置iSCSI目标IP地址、端口号，并连接到iSCSI目标创建卷iSCSI在主机上创建iSCSI卷，将iSCSI目标的LUN映射到主机上的虚拟磁盘格式化卷iSCSI对iSCSI卷进行格式化，选择合适的格式，例如NTFS、ext4等基于的虚拟化存储iSCSI资源整合灵活扩展iSCSI可将物理存储资源虚拟化，iSCSI支持动态添加和移除存储设实现存储资源的集中管理和共享备，满足虚拟化环境的快速扩展，提高存储利用率需求性能提升成本节约iSCSI提供高速数据传输，满足虚iSCSI简化存储管理，减少硬件投拟机对存储性能的高要求，提高入，降低运营成本，提高虚拟化虚拟化应用的运行效率存储的性价比基于的云存储解决方案iSCSI高效灵活可扩展性强

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2.12iSCSI协议可以轻松地将云服iSCSI云存储架构可以根据需务器连接到云存储系统，提供求进行水平扩展，支持大型数灵活的存储扩展和按需资源分据存储和处理，满足不断增长配的存储需求数据安全可靠降低成本

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4.34云存储系统提供数据备份、冗与传统存储方案相比，iSCSI余和灾难恢复功能，确保数据云存储方案可以降低硬件成本的安全性和可靠性和运维成本，提高存储资源利用率企业存储体系iSCSI服务器集群存储系统网络基础设施应用和用户多个服务器作为iSCSI目标，提iSCSI存储阵列，提供大容量存高带宽网络连接服务器和存储通过网络访问存储数据，进行供高可用性和性能储空间，并支持数据冗余和灾系统，确保数据传输效率数据处理和应用服务难恢复存储实施建议iSCSI规划与设计安全配置监控和管理性能优化精心规划iSCSI网络和存储环境配置iSCSI安全机制，例如定期监控iSCSI存储性能和状态调整iSCSI网络参数、配置存储，选择合适的存储设备和网络CHAP认证和数据加密，防止未，及时发现问题并采取措施，设备参数，优化数据传输效率设备，确保网络带宽和性能满授权访问和数据泄露保证存储系统稳定运行和性能足要求总结与展望iSCSI存储技术作为一种成熟的存储方案，在数据中心和云计算环境中得到了广泛应用随着网络技术和硬件设备的发展，iSCSI存储技术不断优化和改进，其应用场景将更加丰富未来，iSCSI存储技术将朝着高性能、高可用性、高安全性以及更便捷的管理方向发展同时，iSCSI与其他存储技术结合，如NVMe overFabrics、RoCE等，将为用户提供更加灵活、高效的存储解决方案。