iSCSI é um protocolo de rede utilizado em sistemas de armazenamento de dados – Storages – que possibilita apresentar unidades de volumes lógicos ( LUN - Logical Unit Number ) para servidores, através de uma rede Ethernet TCP/IP.
É uma tecnologia muito utilizada para operações de virtualização, banco de dados, servidor de arquivos e CFTV.
A sigla iSCSI significa internet Small Computer System Interface, sendo o SCSI o protocolo utilizado por PCs e servidores para a comunicação com dispositivos de armazenamento como HDD e SSD.
E a letra “i” antes do SCSI (iSCSI) é de internet, para informar que com este recurso o protocolo SCSI funciona “em cima” do protocolo IP (Internet Protocol), em vez de conexões SATA ou SAS internas dos PCs e servidores.
Com isso, é possível utilizarmos Storages NAS ou Storages SAN / IP entregando volumes de armazenamento para servidores através da Rede Ethernet TCP/IP,
sem a necessidade de infraestrutura de alto custo como Fibre Channel (FC), isso claro, de acordo com a exigência do ambiente.
Um dos principais objetivos do iSCSI é possibilitar que máquinas virtuais, banco de dados ou quaisquer outros tipos de dados, sejam armazenados fora do servidor, utilizando storages externos, como Storages NAS por exemplo.
Outro ponto é a possibilidade de um único storage providenciar armazenamento para mais de um servidor, centralizando o armazenamento.
Imagine como exemplo um ambiente que possui 4 hosts de virtualização (4 servidores - maquinas físicas) com 10 VMs em cada hypervisor, assim teremos 40 VMs sendo que um único storage iSCSI pode centralizar o armazenamento das 40 VMs para os 4 hosts.
Na imagem acima mostro como fica a topologia do ambiente que utiliza uma storage iSCSI para centralizar o armazenamento das VMs.
O ideal nessa topologia é que a rede de comunicação entre o storage e os servidores seja independente da rede entre os usuários e os servidores.
Por isso considere que cada Hypervisor possui no minimo 2 conexões de rede, uma conexão dedicada ao trafego para o storage e outra dedicada ao trafego das operações dos usuários da rede, inclusive usando diferentes faixas de endereço IP para cada rede.
No exemplo acima ilustrei uma topologia de conexão ponto a ponto entre os Hypervisors e o storage.
Mas poderiamos ter um Switch Ethernet dedicado a essa comunicação também, assim teriamos uma rede SAN.
SAN é a sigla para Storage Area Network, em resumo estamos estabelecendo uma rede dedicada ao armazenamento.
Veja um exemplo de topologia SAN abaixo:
Um storage iSCSI é um sistema de armazenamento que já possui o protocolo iSCSI nativo, otimizado para disponibilizar as Unidades Lógicas de armazenamento (LUNs) para os servidores de aplicação utilizando rede Ethernet.
Como este protocolo é utilizado por rede Ethernet TCP/IP é muito comum o uso de storage NAS iSCSI, sendo que os Storages NAS já são projetados para serem utilizados via rede.
Por isso os iSCSI NAS (Network Attached Storages) são uma das principais opções de Storage iSCSI para datacenters que executam máquinas virtuais e banco de dados.
Porém além dos storages NAS que normalmente utilizam outros protocolos além do iSCSI, como protocolo NFS, CIFS/SMB, HTTP e FTP, existem storages que são projetados exclusivamente para trabalharem somente com o protocolo iSCSI e nenhum outro.
Este tipo de storage é calssificado como IP SAN (Storage Area Network por rede Ethernet TCP/IP), otimizado para uma rede de armazenamento,
e tem o único propósito de apresentar volumes lógicos de armazenamento para os servidores de aplicação como servidores de banco de dados, Hypervisors e servidor de arquivos.
A definição IP SAN é para diferenciar de outros sistemas SAN (Storage Area Network) que não utilizam rede Ethernet TCP/IP, como estruturas em Rede Fibre Channel (FC).
Um dos benefícios do iSCSI é a possibilidade de poder trabalhar em uma infraestrutura Ethernet de 1Gb/s.
Pois essa estrutura tem um custo muito menor comparado a redes SAN FC.
Porém é sempre necessário a avaliação de um especialista para entender qual estrutura o ambiente exige.
Pois tudo depende da carga de trabalho, da intensidade das atividades e do consumo de largura de banda que as operações de virtualização, banco de dados e CFTV podem exigir.
Enquanto muitos ambientes funcionam perfeitamente utilizando iSCSI por rede 1GbE,
Outros Ambientes podem exigir uma rede 10G por gerar maior consumo de largura de banda, e assim o uso de rede de 1GbE certamente irá comprometer a performance e a estabiidade no funcionamento das VMs, banco de dados ou CFTV.
Na dúvida consulte um especialista.
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Outro benefício é a escalabilidade sem comprometer as operações do ambiente.
Com storages iSCSI podemos expandir a capacidade do storage adicionando novos HDD e consequentemente expandir a capacidade dos volumes iSCSI nos servidores, sem precisar formatar os volumes existentes.
Adicionar um volume iSCSI em um servidor Windows ou VMware ESXi, não exige que os serviços em execução nos servidores sejam interrompidos, tornando a implantação rápida e sem transtornos.
Comparado ao instalar novos HDD no servidor para aumentar a capacidade de armazenamento, situação que exige que o servidor seja desligado e todas as operações executadas no servidor sejam interrompidas.
O uso do iSCSI também auxilia na rápida recuperação do ambiente, pois caso o servidor sofra alguma falha o volume iSCSI poderá ser apresentado para um servidor de contingência.
O protocolo iSCSI possui 2 componentes: o Target iSCSI e a LUN iSCSI.
O "target iSCSI" é uma espécie de endereçamento do volume dentro do storage externo.
Para que o servidor consiga se conectar ao volume de dados que está dentro do storage, existe nos sistemas operacionais uma aplicação chamada iniciador iSCSI.
Sistemas Microsoft Windows possuem um iniciador iSCSI nativo desde a versão do Windows Vista e Windows server 2008.
E é assim também para os sistemas ESXi da VMware, Xen server da Citrix e PROXMOX, todos estes sistemas possuem um iniciador iSCSI nativo.
Exceto o sistema operacional MAC OS da Apple, que precisa de um iniciador iSCSI de terceiros, que consequentemente possui um custo de licença.
Aos clientes Apple que usam MAC OS (MAC PRO, MACBOOK PRO, IMAC), recomendo o uso do iniciador iSCSI globalSAN do desenvolvedor studionetworksolutions:
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LUN é a sigla para Logical Unit Number, que podemos traduzir para Número de Unidade Lógica.
Trata-se do número que identifica o volume lógico que será apresentado ao servidor.
Atualmente quando criamos uma LUN em um storage é comum que seja estipulado o tamanho / capacidade da Unidade Lógica e que um número de unidade lógica já seja associado ao volume.
A LUN na prática acaba sendo o Volume propriamente dito, uma espécie de HDD Lógico com a capacidade definida pelo usuário.
Veja abaixo o exemplo de uma LUN iSCSI apresentada para o windows e já formatada em NTFS:
Essa Unidade Lógica aparece como um disco local para o sistema operacional, seja Windows, ESXi ou qualquer outro, apesar da conexão com a unidade lógica ser estabelecida pela rede Ethernet.
E inclusive precisa ser formatada pelo sistema operacional, pois é um HDD lógico considerado como um novo disco, sem partição.
Vou citar aqui as principais aplicações em que recomendo e faço uso do iSCSI:
Virtualização – Umas das principais aplicações, para que as VMs fiquem em produção em um sistema de armazenamento externo, fora do servidor Hypervisor.
Banco de dados – Muito utilizado para que as bases de dados em uso estejam fora do servidor.
CFTV – Para sistemas como Digifort, Dguard, SIM intelbrás, para gravação das imagens das câmeras de segurança.
Servidor de arquivos – Para que os arquivos dos usuários da rede fiquem protegidos fora do servidor de arquivos e caso o servidor pare de funcionar a LUN iSCSI pode ser apresentada para um servidor de contingência.
Backup – É muito comum o uso do protocolo iSCSI para servidores de Backup que executam ferramentas como Veeam Backup, Veritas, Commvault para que a LUN seja usada como um repositório de backup para essas ferramentas.
Ao considerar usar um storage iSCSI, é muito importante considerar a topologia de rede entre o storage e o(s) servidor(es),
pois o ideal que é a rede de comunicação entre o storage e o servidor seja separada da rede de acesso dos usuários ao servidor.
Essa estrutura é chamada de SAN, sigla para Storage Area Network, que pode ser compreendida como uma rede dedicada ao armazenamento,
Que não sofre impacto e influência do trafego das operações dos usuários.
Normalmente essa estrutura demanda uma conexão direta entre o servidor e o storage iSCSI, chamada de conexão ponto a ponto.
Ou um switch dedicado a rede SAN, que vai ficar “atrás dos servidores”, para estabelecer a comunicação.
E ai gostou do artigo?
Se você precisa de ajuda no dimensionamento do seu storage para as aplicações citadas, converse com quem entende do assunto, será um prazer para nós atende-lo!
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Autor: Thiago Bastos
Sobre o autor:
Thiago Bastos é especialista em soluções de armazenamento de dados e atua há mais de 12 anos realizando estruturação e implantação de storages para operações como Backup, Virtualização, Servidor de arquivos, CFTV, produção de vídeo entre outras.
Atua com fornecimento, treinamento e implantação de storages NAS QNAP, Synology e Asustor desde 2010, além de storages dos tipos DAS e SAN de diversos fabricantes.