iSCSI

Протокол iSCSI позволяет двум хостам согласовать соединение и после этого обмениваться командами SCSI с помощью интернет протокола (IP). Таким образом, iSCSI берет за основу широко распространенную высокопроизводительную шину локального хранилища данных и эмулирует её в большом количестве сетей, создавая сеть хранения данных (SAN). В отличие от некоторых SAN-протоколов, iSCSI не требуется выделенное кабельное соединение: он может быть развернут на уже существующей IP-инфраструктуре. В результате iSCSI часто используется как удешевленная альтернатива для волоконного канала (Fibre Channel), которому требуется собственная, отдельная инфраструктура, за исключением одного из вариантов его реализации (FCoE - Fibre Channel over Ethernet). Тем не менее, производительность ISCSI SAN может падать, если он не использует выделенную сеть или подсеть (LAN, VLAN), в связи с использованием ограниченного объема пропускной способности используемой сети на разные цели.

Несмотря на то, что iSCSI может взаимодействовать с различными типами устройств, он почти всегда используется системным администратором для того, чтобы позволять серверам (например, серверам баз данных) получать доступ к дисковым томам в массивах хранения. iSCSI SAN часто используется для двух целей:

Консолидация объемов хранилищ данных

Компании перемещают разрозненные данные с различных серверов своей сети в главное хранилище, часто это бывают дата-центры. Подобный подход позволяет более эффективно распределять пространство в хранилищах, так как они более не привязаны к конкретному серверу. В среде SAN серверу может быть выделен новый том диска без внесения каких-либо изменений в оборудование или в кабельную сеть.

Аварийное восстановление

Компании зеркально отражают хранимые данные из локального центра на удаленный дата-центр, который может использоваться как горячий или резервный в случае долгой неработоспособности локального. Как частный случай, iSCSI SAN позволяет переносить целые дисковые массивы через локальную сеть с минимальными изменениями, что делает хранилища "маршрутизируемыми", так же, как и сетевой трафик

iSCSI использует TCP (обычно TCP-порты 860 и 3260) для самого протокола, с высокоуровневыми именами, используемыми для адресации объектов внутри самого протокола. Специальные имена присваиваются как iSCSI-инициаторам (initiators), так и целям (targets). iSCSI обеспечивает три формата имен:

iSCSI-типизированные имена (iSCSI Qualified Name) IQN

Формат: IQN определен в RFC 7143. Содержит в себе поля:

• буквенная аббревиатура iqn
• дата (гггг-мм), когда блок присвоения имен завладел доменом
• имя домена в обратном порядке (org.example)
• необязательное ":", служащее префиксом для имени хранилища, указанного блоком присвоения имен.

Расширенный уникальный идентификатор (Extended Uniq Identifier) EUI

Формат: eui.{EUI-64-битный адрес} (прим. eui.02004567A425678D)

T11 администрация сетевого адреса (T11 Network Address Authority) NAA

Формат: naa.{NAA 64- или 128-битный идентификатор} (прим. naa.52004567BA64678D)

Имена формата IQN используются чаще всего, они определяются датой, поскольку у доменного имени может истечь срок или оно может быть приобретено кем-то другим.

IEEE-блок регистрации использует EUI в соответствии со стандартом EUI-64. NAA является частью OUI, который в свою очередь так же обеспечивается блоком регистрации IEEE. Формат имен NAA был добавлен в iSCSI в RFC 3980 для обеспечения совместимости с соглашением об именах, используемым в волоконных сетях и технологиях хранения Serial Attached SCSI (SAS).

Обычно участники обмена в iSCSI определяются с помощью трех или четырех полей:

1. Имя хоста или IP-адрес (прим. iscsi.example.com)
2. Номер порта
3. iSCSI-имя (в одном из 3 форматов)
4. Необязательный протокол аутентификации с косвенным согласованием.

Инициаторы (клиенты)

• Для GNU/Linux (есть пакет в Debian GNU/Linux) — Open-iSCSI

Присутствует в стандартной сборке Linux с версии 2.6.16.

• Microsoft iSCSI Software Initiator Version 2.08 (для Windows 2000/XP/2003 Server)
• Реализация target для Linux (позволяет экспортировать устройство или файл как iSCSI target)
• Бесплатная программная реализация target для Windows Server 2008 R2
• Бесплатная программа-клиент iSCSI Initiator для Windows XP/7/8/8.1

Также существует монолитный проект на основе BSD — OpenNAS,

На основе FreeBSD 7.2 сделан FreeNAS (может выступать как в качестве target, так и initiator).[1]

Аналог FreeNAS, но на основе Linux — проект Openfiler (также может выступать как в качестве target, так и initiator). Состояние проекта неясно, никто из разработчиков не объявил о его закрытии, но версия не обновлялась с 2008 года.[2]

Отколовшийся от FreeNAS (после покупки последнего компанией iXsystems) форк NAS4Free на FreeBSD, обновленной до версии 9.1.[3]

Также реализация хранилищ данных с использованием iSCSI выполнена в продуктах:

• Nexenta (доступна бесплатная версия Nexenta Community Edition)
• Open-E DSS.

Терминология iSCSI во многом основывается на терминологии, использующейся в SCSI:

• initiator — тот, кто устанавливает соединение с целью (target). Чаще всего это узел (в общем случае), осуществляет ввод/вывод на блочные устройства.
• target — экспортируемый объект. В зависимости от контекста цель (target) называют или целиком экспортирующий узел, или только экспортируемый объект. Сам объект может делиться на lun’ы.
• Портал — группа целей (targets), которые анонсируются вместе. Чаще всего один узел хранения — один портал.
• IQN — полное имя участника взаимодействия. На практике существует iqn у инициатора и у цели (target).
• endpoint — уточнённое имя ресурса, чаще всего включает в себя iqn, номер LUN’а и указание на конкретный метод доступа к нему (например, номер соединения, LUN и IP-адрес, с которого следует получать доступ к устройству).
• LUN (Logical Unit Number) — номер объекта внутри цели (target). Ближайшим аналогом является раздел диска или отдельный том.

• Консолидация систем хранения данных
• Резервирование данных
• Кластеризация серверов
• Репликация
• Восстановление в аварийных ситуациях
• Географическое распределение SAN
• QoS
• Безопасность

• Статья на IXBT.com «iSCSI и другие»  (рус.)
• Управление целями iSCSI (Microsoft TechNet для Windows Server)  (рус.)
• Storage Networking Industry Association  (англ.)
• iSCSI:Mass Storage over IP Networks — Storage Administration Guide (SLES / openSUSE)  (англ.)
• Создание iSCSI Target через файл  (рус.)

Linux iSCSI HOWTO