Настройка и подключение iSCSI-диска в Windows Server

Протокол iSCSI (Internet Small Computer System) представляет собой протокол SCSI, работающий с системами хранения данных поверх протокола IP. С помощью iSCSI вы сможете подключать ваши сервера к сетевым хранилищам по обычной TCP/IP сеть без использования FC. В этой статье мы рассмотрим, как настроить iSCSI-хранилище на одном Windows Server 2019 и использовать его на других серверах(в Windows Server 2016 и 2012 R2 все настраивается аналогично). Первый пример использования iSCSI: файловому серверу необходимо дополнительное место, и мы по сети подключаем к нему виртуальный диск с другого сервера-хранилища по iSCSI. Другой пример – построение отказоустойчивого кластера, когда для нескольких серверов необходимо общее хранилище.

Для использования ISCSI-диска нужно на сервере-хранилище настроить виртуальный диск (это обычный vhd/vhdx файл) и опубликовать его в виде iSCSI таргета, к которому подключаются iSCSI инициаторы (другие сервера и устройства).

Настройка iSCSI target в Windows Server

Сначала нужно включить iSCSI target (активировать роль iSCSI Target Server), зайдя в File and Storage Services -> File and iSCSI Services.

Install-WindowsFeature -Name FS-iSCSITarget-Server

Теперь на iSCSI сервере нужно создать виртуальный диск. Для этого необходимо зайти в Server Manager -> File and Storage Services -> iSCSI, нажать To create an iSCSI virtual disk, start the New iSCSI Virtual Disk Wizard.

В мастере создания виртуального iSCSI диска нужно выбрать физический раздел, на котором его нужно разместить. Далее нужно присвоить имя iSCSI диска, указать размер диска и его тип (Fixed Size, Dynamically expanding или Differencing), имя iSCSI таргета.

На шаге Access Servers нужно указать серверы (iSCSI инициаторы), которые смогут подключаться к данному iSCSI таргет, выбрав один из вариантов подключения:

• IQN (придется сначала включить iSCSI initiator на сервере и скопировать IQN);
• DNS Name
• IP Address;
• MAC Address.

Пусть используется вариант с IP-адресом.

Следующий шаг в этом мастере – это настройка протокола аутентификации CHAP. Его следует использовать, если необходимо проверять подлинность подключения от инициатора. Далее он включается, вписывается имя пользователя и 12-значный пароль (или длиннее), затем Next -> Next -> Finish. Проверьте, что виртуальный диск iscsiDisk2.vhdx создался в каталоге D:\iSCSIVirtualDisks.

Можно создать iSCSI диск с помощью PowerShell. Создадим виртуальный диск размером 200 Гб:

New-IscsiVirtualDisk -Path С:\iSCSIVirtualDisks\iscsiDisk2.vhdx -Size 200GB.

По умолчанию создается динамический диск размером 4,096 Кб, независимо от того, сколько было указано параметром Size. Динамический диск будет расширяться по мере необходимости.

Если нужно использовать диск фиксированного размера (такие диске резервируют место на физическом носителе при создании), то его создать той же командой с дополнительным параметром UseFixed:

New-IscsiVirtualDisk -Path С:\iSCSIVirtualDisks\iscsiDisk2.vhdx -Size 200GB –UseFixed

Далее таргету присваивается имя, здесь же можно разрешить к нему доступ с IP-адреса сервера-инициатора:

New-IscsiServerTarget -TargetName «iscsiTarget33» -InitiatorId @(«IPAddress:172.17.244.8»)

При желании вместо IP-адреса можно использовать IQN имя (iSCSI Qualified Name – уникальный идентификатор iSCSI устройства в сети):

New-IscsiServerTarget -TargetName iscsiTarget33 -InitiatorIds “IQN: 1991-05.com.microsoft:win2019test.ddd.com”

Затем желательно проверить результат:

Get-IscsiServerTarget | fl TargetName, LunMappings

Получить полное имя таргета можно с помощью командлета Get-IscsiTarget , а затем подключить таргет:

Connect-IscsiTarget -NodeAddress iqn.1991-05.com.microsoft:win2019test-iscsitarget33-target

Настройка iSCSI Initiator в Windows Server 2019

Следующий шаг – подключение к созданному iSCSI диску со второго сервера-инициатора. Перейдите в панель управления Control Panel, запустите iSCSI initiator (или выполните команду iscsicpl.exe ).

В консоли управления службами services.msc поставьте автоматический тип запуска для службы Microsoft iSCSI Initiator Service, Или используйте команду:

Set-Service -Name MSiSCSI -StartupType Automatic

Перейдите на вкладку Discovery, нажмите на кнопку Discover Portal и введите ввести IP-адрес первого сервера (iSCSI-таргет). Чтобы трафик ходил только через определённый сетевой интерфейс, нужно нажать кнопку Advanced, и изменить значения по умолчанию в выпадающих списках: Local Adapter –> Microsoft iSCSI Initiator, Initiator IP –> 172.17.244.8.

Теперь переключитесь на первую вкладку Targets, на ней появится новое подключение. Чтобы включить его, нажмите Connect -> Advanced, выберите значения из выпадающих полей, включите галочку Enable CHAP log on, укажите имя пользователя и 12-значный пароль.

Осталось инициализировать сам iSCSI-диск, который сначала находится в состоянии Offline. Для этого на сервере-инициаторе необходимо в консоли Disk Management в контекстном меню нового диска выбрать пункт Online, а затем – Initialize Disk. Создайте на новом диске один или несколько разделов, присвойте метку и букву диска. Отформатируйте в файловой системе NTFS.

Для быстрой инициализации и форматирования нового диска можно использовать следующий однострочный PowerShell (см. пример в статье об управления дисками и разделами из PowerShell):

Get-Disk |Where-Object PartitionStyle -eq ‘RAW’ |Initialize-Disk -PartitionStyle MBR -PassThru |New-Partition -AssignDriveLetter -UseMaximumSize |Format-Volume -FileSystem NTFS -Confirm:$false

Теперь этот виртуальный диск, подключенный с другого сервера по протоколу iSCSI можно использовать как обычный локально подключенный диск.

Также вы можете подключить iSCSI диск на инициаторе из PowerShell. Чтобы получить IQN таргета, используйте командлет Get-iSCSITarget .

Чтобы подключится к iSCSI таргет выполните команду:

Connect-IscsiTarget –IsPersistent $False и введите IQN.

Если использовалась дополнительная проверка аутентификации CHAP, то необходимо будет это указать, используя следующую конструкцию:

Get-iScsiTarget | Connect-iScsitarget –AuthenticationType ONEWAYCHAP –ChapUserName -ChapSecret

Если вы хотите обеспечить высокую доступность и балансировку нагрузки для iSCSI дисков, можно использовать несколько избыточные сетевые компоненты (сетевые карты, коммутаторы) и модуль MPIO.

Установка и настройка MPIO в Windows Server 2016/2012R2

В этой статье мы рассмотрим особенности реализации, установки и настройки MPIO в Windows Server 2016/2012 R2. MPIO (Multi—Path Input Output) или многопутевой ввод-вывод, это технология для построения отказоустойчивого транспорта к системе хранения данных (СХД) или выполняющему эти функции серверу за счет использования избыточных путей. Дополнительные пути между сервером и хранилищем создаются с использованием избыточных физических компонентов (коммутаторы, кабели, адаптеры или сетевые карты). Обратная сторона такой избыточности – операционная система может видеть один и тот же LUN по разным путям и считать их разными устройствами.

На следующем скриншоте видно (список подключенных дисков можно вывести с помощью get-disk), что Windows видит без MPIO видит 2 диска по разным путям, которые по факту являются одним LUN:

Если ОС поддерживает MPIO, она будет видеть каждый из презентованных ей дисков в одном экземпляре. При включенном MPIO сервер может обращаться к данным на СХД по нескольким путям, что увеличивает скорость доступа к подключенному LUN и позволяет задействовать для доступа несколько сетевых или HBA-адаптеров.
MPIO может задействовать альтернативный логический путь при выходе из строя одного/нескольких компонентов, заставив операционную систему использовать для доступа к логическому диску (LUN) резервный маршрут, сохраняя непрерывность доступа к данным. Таким образом MPIO является важным компонентом при реализации отказоустойчивой системы доступа к данным, кроме того входящие в состав MPIO модули позволяют распределять нагрузку между различными путями к одному и тому же LUN-у.

Установка MPIO в Windows Server 2016/2012R2

Windows Server поддерживает многопутевой ввод-вывода MPIO начиная с версии Windows Server 2008 R2. Технология Microsoft MPIO позволяет обеспечить высокую доступность и балансировку нагрузки посредством возможности организации нескольких подключений к СХД, не зависит от протоколов и поддерживает подключение дисковых массивов и хранилищ по iSCSI, Fiber Channel и хранилищ SAS.

MPIO-модуль в Windows Server по умолчанию не включен. Установить его в Windows Server 2016 можно двумя способами:

• Из графического интерфейса с использованием консоли Server Manager
• Из командной строки Powershell

Установка MPIO с помощью консоли Server Manager

1. Откройте консоль Server Manager;
2. В списке компонентов (Features) найдите и активируйте опцию Multipath I/O;
3. Завершите установку компонента MPIO и перезагрузите сервер.

Установка MPIO с помощью Powershell

Запустите консоль PowerShell с правами администратора и для установки компонента выполните команду:

Add-WindowsFeature -Name ‘Multipath-IO’

Чтобы убедиться, что модуль MPIO установлен в вашем Windows Server, выполните:

Get-WindowsFeature -Name ‘Multipath-IO’

Remove-WindowsFeature -Name ‘Multipath-IO’

Настройка MPIO в Windows Server 2016

После установки MPIO модуля, необходимо активировать его для LUN, которые доступны по нескольким путям. По умолчанию ОС видит каждое подключение к диску как разные логические диски (LUN).

Разрешите модулю DSM от Microsoft (MSDSM) автоматически объединять SAN диски в зависимости от типа подключений. MSDSM автоматически определяет наличие LUN, имеющих несколько путей к СХД и поддерживает большинство популярных систем хранения.

Сделать это можно из командной строки:

• Для SAS дисков: Enable-MSDSMAutomaticClaim -BusType SAS

• Для iSCSI дисков: Enable-MSDSMAutomaticClaim -BusType iSCSI

mpclaim.exe -r -i -a «»

Также вы можете включить DSM через графический интерфейс. Откройте консоль управления Server Manager и в меню Tools выберите пункт MPIO (или выполните команду mpiocpl).

Перейдите на вкладку Discover Multi—Paths, включите опцию Add support for SAS devices (или Add support for iSCSI devices, если вы используете iSCSI хранилище) и нажмите Add. После этого перезагрузите сервер.

После перезагрузки откройте диспетчер устройств или диспетчер дисков и убедитесь, что количество подключенных дисков (LUN), доступных серверу уменьшилось в 2 раза (при наличии подключений к СХД по двум путям).

Вы можете управлять списком устройств, для которых включена поддержка MPIO на вкладке MPIO Devices (или командой Get-MSDSMSupportedHw ).

Вы можете добавить новые MPIO устройства, нажав кнопку Add или из PowerShell:

New-MSDSMSupportedHw -VendorId -ProductId

Если вы подключаете iSCSI таргет по 2 путям и хотите использовать MPIO для этого подключения, нужно при подключении Target выбрать iSCSI LUN, нажать кнопку Connect и включить опцию Enable multi—path.

Затем нажмите на кнопку Advanced и привяжите разные IP адреса инициатора к разным IP адресами target.

С помощью PowerShell можно получить текущие настройки MPIO:

Можно изменить настройки MPIO таймеров так (например, установим рекомендованные настройки для flash массива):

Set-MPIOSetting -NewPathRecoveryInterval 20 -CustomPathRecovery Enabled -NewPDORemovePeriod 30 -NewDiskTimeout 60 -NewPathVerificationState Enabled

Доступны следующие политики балансировки MPIO:

• FOO — Fail Over Only
• RR — Round Robin
• LQD — Least Queue Depth
• LB — Least Blocks

Чтобы задать политику балансировки (например, Round Robin):

Set-MSDSMGlobalLoadBalancePolicy -Policy RR

Также политику балансировки можно изменить в свойствах подключенного LUN на вкладке MPIO. В этом примере для массива выбрана политика Round Robin.

Чтобы увидеть полный список PowerShell команд, доступных в модуле MPIO, выполните команду:

Get-Command –Module Mpio

SAN Policy

В Windows имеется специальная политика дисков (SAN Policy), которая определяет, нужно ли автоматически монтировать диски при их подключении к хосту.

Текущую настройку SAN Policy можно получить с помощью diskpart. По умолчанию используется SAN политика Offline Shared.

Чтобы автоматически монтировать диски, нужно изменить значение SAN Policy на OnlineAll.