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CentOS7 下安装 iSCSI Target(tgt) ，使用 Ceph rbd

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一、iSCSI 介绍

1. iSCSI 定义

iSCSI（Internet Small Computer System Interface，发音为/ˈаɪskʌzi/），Internet小型计算机系统接口，又称为IP-SAN，是一种基于因特网及SCSI-3协议下的存储技术，由IETF提出，并于2003年2月11日成为正式的标准。与传统的SCSI技术比较起来，iSCSI技术有以下三个革命性的变化：

  1. 把原来只用于本机的SCSI协义透过TCP/IP网络发送，使连接距离可作无限的地域延伸；
  2. 连接的服务器数量无限（原来的SCSI-3的上限是15）；
  3. 由于是服务器架构，因此也可以实现在线扩容以至动态部署。

iSCSI (Internet Small Computer Systems Interface), an Internet Protocol (IP)-based storage networking standard for linking data storage facilities. wiki

  • Initiator: an iSCSI client
  • Target: an iSCSI server

2. 几种常见的 iSCSI Target

  • STGT

Linux SCSI target framework (tgt) aims to simplify various SCSI target driver (iSCSI, Fibre Channel, SRP, etc) creation and maintenance. Our key goals are the clean integration into the scsi-mid layer and implementing a great portion of tgt in user space.

MainPage: http://stgt.sourceforge.net/

GitHub: https://github.com/fujita/tgt

Quickstart: https://fedoraproject.org/wiki/Scsi-target-utils_Quickstart_Guide

  • SCST

The generic SCSI target subsystem for Linux (SCST) allows creation of sophisticated storage devices from any Linux box. Those devices can provide advanced functionality, like replication, thin provisioning, deduplication, high availability, automatic backup, etc.

MainPage: http://scst.sourceforge.net/

  • LIO

LinuxIO (LIO™) is the standard open-source SCSI target in Linux. It supports all prevalent storage fabrics, including Fibre Channel (QLogic, Emulex), FCoE, iEEE 1394, iSCSI (incl. Chelsio offload support), NVMe-OF, iSER (Mellanox InfiniBand), SRP (Mellanox InfiniBand), USB, vHost, etc.

MainPage: http://linux-iscsi.org/index.php/Main_Page

3. 优缺点比较

（1）STGT

tgt 是一个用户态的 SCSI target 框架，在 GNU/Linux 内核直接集成 SCSI target 框架之前，这是一个绝对主流的框架。

优点：

1）简单，方便使用和维护。

2）另外已经有 ceph 的 target driver，只是需要做性能优化。

3）因为工作在用户态，所以即使挂掉了，也不会对其他运行的程序产生影响。

缺点：

1）支持的传输协议较少。

2）对 SCSI 协议支持比较简单，一些 cluster 中的特性比如 PR 等都不支持，所以基于 stgt 的方案不能在 cluster 中使。

3）由于是用户态框架，性能问题较差，根据网上的相关数据， tgt 在使用本地存储的情况下，性能相比后面会提到的 SCST、 LIO 等是有一定差距的。

（2）SCST

SCST 的核心模块工作在内核里，可以支持通过系统模块（VFS、块层）访问的后端存储如块设备、文件设备以及 passthrough 的 scsi 设备。

优点：

1）支持更多传输协议。

2）针对性能做了特殊的优化。

3）除了基本的 SCSI 协议支持外，还有一些高级支持：

  • SCST支持永久性预留（Persistent Reservation, PR）；这是一个用于高可用集群中的存储设备的 I/O 隔离与存储设备故障切换、接管的特性。通过使用 PR 命令，initiator 可以在一个 target 上建立、抢占、查询、重置预留策略。在故障接管过程中，新的虚拟资源可以重置老的虚拟资源的预留策略，从而让故障切换更快、更容易地进行。
  • SCST 可以使用异步事件通知（AEN）来通告会话状态的变更。AEN 是一个 SCSI target 用来向 initiator 进行 target 端的事件告知的协议特性，即使在没有服务请求的时候也可以进行。于是 initiator 就可以在 target 端发生事件时，如设备插入、移除、调整尺寸或更换介质时，可以得到通知。这让 initiator 可以以即插即用的方式看到 target 的变化。

4）SCST 的开发者声称，它们的设计在健壮性和安全性方面更加符合 SCSI 标准。SCSI 协议要求，如果一个 initiator 要清除另一个 initiator 的预留资源时，预留者必须要得到清除通知，否则，多个 initiator 都可能来改变预留数据，就可能会破坏数据。SCST 可以实现安全的预留、释放操作，避免类似事情发生。

5）SCST 也支持非对称逻辑卷分配（ALUA）。ALUA 允许 target 管理员来管理 target 的访问状态和路径属性。这让多路径路由机制可以选择最好的路径，从而根据 target 的访问状态，优化带宽的使用。换句话说，在多路径环境下，target 管理员可以通过改变访问状态来调整 initiator 的路径。

6）各大存储服务提供商都是基于 SCST。

7）提供更细粒度的访问控制策略以及 QoS 保证机制（限制 initiator 连接的个数）。

缺点：

1）结构复杂，二次开发成本较高。

2）工作在 kernel，如果挂了，会导致整个机器 down 掉，影响其他程序。

3）kernel 部分没有并入 linux，需要手工编译。

（3）LIO

LIO 也即 Linux-IO，是目前 GNU/Linux 内核自带的 SCSI target 框架（自 2.6.38版本开始引入，真正支持 iSCSI 需要到 3.1 版本） ，对 iSCSI RFC 规范的支持非常好，包括完整的错误恢复都有支持。整个 LIO 是纯内核态实现的，包括前端接入和后端存储模块，为了支持用户态后端，从内核 3.17 开始引入用户态后端支持，即 TCMU(Target Core Module in Userspace)。

优点：

1）支持较多传输协议。

2）代码并入 linux 内核，减少了手动编译内核的麻烦。

3）提供了python版本的编程接口 rtslib。

4）LIO 在不断 backport SCST 的功能到 linux 内核，社区的力量是强大的。

5）LIO 也支持一些 SCST 没有的功能。如 LIO 还支持“会话多连接”（MC/S）。

6）LIO 支持最高级别的 ERL。

缺点：

1）不支持 AEN，所以 target 状态发生变化时，只能通过 IO或者用户手动触发以检测处理变化。

2）结构相对复杂，二次开发成本较高。

3）工作在内核态，出现问题会影响其他程序的运行。

 

二、安装步骤

本章节描述如何在 CentOS7 下安装 scsi-target-utils。

1. 关闭防火墙

// 关闭防火墙

systemctl stop firewalld

systemctl disable firewalld

2. 关闭selinux

setenforce 0

如果要使 selinux 配置永久生效：

sed -i 's/^SELINUX=.*/SELINUX=disabled/' /etc/selinux/config

3. 通过 yum 安装 tgt

（1）安装 scsi-target-utils

安装 scsi-target-utils

# yum --enablerepo=epel -y install scsi-target-utils libxslt

查看版本

# tgtadm --version

1.0.55

（2）启动 tgtd 服务

//设置开机启动

systemctl enable tgtd

//启动

systemctl start tgtd

（3）查看是否支持 rbd

# tgtadm --lld iscsi --mode system --op show | grep rbd

    rbd (bsoflags sync:direct)

如果有类似于上面的输出结果，说明你的tgt加载了rbd模块。该模块实际上是一个名为bs_rbd.so的动态链接库。如果命令没有输出，则说明你的tgt还不支持rbd，你需要安装最新的tgt，或者直接下载编译最新的源码。

4. 源码编译安装 tgt

如果 tgt 不支持 rbd，可以通过源码编译安装。

（1）clone 源码

yum -y install git

git clone https://github.com/fujita/tgt.git

（2）设置 CEPH_RBD 变量

使得 tgt 能够编译bs_rbd模块

export CEPH_RBD=1

（3）make

//先安装gcc

yum -y install gcc

//安装一些依赖

yum -y install librados2-devel librbd1-devel

//进入源码根目录执行 make

cd tgt

make

该过程可能会出现如下信息

test -z "/usr/bin/xsltproc" || /usr/bin/xsltproc -o ...

http://docbook.sourceforge.net/release/xsl/current/manpages/docbook.xsl tgtd.8.xml

http://docbook.sourceforge.net/release/xsl/current/manpages/docbook.xsl tgtadm.8.xml

http://docbook.sourceforge.net/release/xsl/current/manpages/docbook.xsl tgtimg.8.xml

http://docbook.sourceforge.net/release/xsl/current/manpages/docbook.xsl tgt-admin.8.xml

http://docbook.sourceforge.net/release/xsl/current/manpages/docbook.xsl targets.conf.5.xml

http://docbook.sourceforge.net/release/xsl/current/manpages/docbook.xsl tgt-setup-lun.8.xml

http://docbook.sourceforge.net/release/xsl/current/html/docbook.xsl tgtd.8.xml

http://docbook.sourceforge.net/release/xsl/current/html/docbook.xsl tgtadm.8.xml

http://docbook.sourceforge.net/release/xsl/current/html/docbook.xsl tgtimg.8.xml

http://docbook.sourceforge.net/release/xsl/current/html/docbook.xsl tgt-admin.8.xml

http://docbook.sourceforge.net/release/xsl/current/html/docbook.xsl targets.conf.5.xml

http://docbook.sourceforge.net/release/xsl/current/html/docbook.xsl tgt-setup-lun.8.xml

注：如果没有安装依赖，可能会出现如下问题

（4）执行 make install

make install

（5）成功后查看版本

# tgtadm --version

1.0.74

（6）再次查看是否支持 rbd

systemctl restart tgtd

tgtadm --lld iscsi --mode system --op show | grep rbd

 

三、使用 img 作为 target

1. 创建 img

# mkdir /var/lib/iscsi_disks

# dd if=/dev/zero of=/var/lib/iscsi_disks/disk01.img count=0 bs=1 seek=6G

# ll -h /var/lib/iscsi_disks

总用量 0

-rw-r--r--. 1 root root 6.0G 11月  5 18:00 disk01.img

2. 通过配置文件来创建 target

vi /etc/tgt/targets.conf

<target iqn.2018-11.com.example:imgtgt.targrt0>

    backing-store /var/lib/iscsi_disks/disk01.img

    initiator-address 192.168.0.0/24

</target>

编辑完成后，重启 tgt

systemctl restart tgtd

3. 查看激活的 target

# tgtadm --lld iscsi --mode target --op show

Target 1: iqn.2018-11.com.example:imgtgt.targrt0

    System information:

        Driver: iscsi

        State: ready

    I_T nexus information:

    LUN information:

        LUN: 0

            Type: controller

            SCSI ID: IET     00010000

            SCSI SN: beaf10

            Size: 0 MB, Block size: 1

            Online: Yes

            Removable media: No

            Prevent removal: No

            Readonly: No

            SWP: No

            Thin-provisioning: No

            Backing store type: null

            Backing store path: None

            Backing store flags:

        LUN: 1

            Type: disk

            SCSI ID: IET     00010001

            SCSI SN: beaf11

            Size: 6442 MB, Block size: 512

            Online: Yes

            Removable media: No

            Prevent removal: No

            Readonly: No

            SWP: No

            Thin-provisioning: No

            Backing store type: rdwr

            Backing store path: /var/lib/iscsi_disks/disk01.img

            Backing store flags:

    Account information:

    ACL information:

        192.168.0.0/24

 

四、使用 rbd 作为 target

1. 创建 rbd 池和 image

# ceph osd pool create tgtpool 128

# rbd create --size 10240 tgtpool/image01

# rbd info tgtpool/image01

rbd image 'image01':

	size 10240 MB in 2560 objects

	order 22 (4096 kB objects)

	block_name_prefix: rbd_data.ac726b8b4567

	format: 2

	features: layering, exclusive-lock, object-map, fast-diff, deep-flatten

	flags:

2. 通过命令来创建 target

注意通过命令配置的 target，服务重启后会消失。

（1）创建一个 target

tgtadm --lld iscsi --mode target --op new --tid 2 --targetname iqn.2018-11.com.example:cephtgt.target0

如果要删除一个 target

tgtadm --lld iscsi --mode target --op delete --tid 2

（2）创建一个 lun

创建一个logical unit(LUN)

tgtadm --lld iscsi --mode logicalunit --op new --tid 2 --lun 1 --backing-store tgtpool/image01 --bstype rbd

如果要删除一个 lun

tgtadm --lld iscsi --mode logicalunit --op delete --tid 2 --lun 1

（3）设置 IP 访问限制

tgtadm --lld iscsi --op bind --mode target --tid 1 -I ALL

or

tgtadm --lld iscsi --mode target --op bind --tid 1 -I 192.168.0.120

or

tgtadm --lld iscsi --mode target --op bind --tid 1 -I 10.168.0.0/24

3. 通过配置文件来创建 target

除了命令，还可以通过配置文件来创建 target。

vi /etc/tgt/targets.conf

<target iqn.2018-11.com.example:cephtgt.target0>

    bs-type rbd

    backing-store tgtpool/image01

    initiator-address 192.168.0.0/24

</target>

编辑完成后，重启 tgt

systemctl restart tgtd

4. 查看激活的 target

# tgtadm --lld iscsi --mode target --op show

Target 2: iqn.2018-11.com.example:cephtgt.target0

    System information:

        Driver: iscsi

        State: ready

    I_T nexus information:

    LUN information:

        LUN: 0

            Type: controller

            SCSI ID: IET     00010000

            SCSI SN: beaf10

            Size: 0 MB, Block size: 1

            Online: Yes

            Removable media: No

            Prevent removal: No

            Readonly: No

            SWP: No

            Thin-provisioning: No

            Backing store type: null

            Backing store path: None

            Backing store flags:

        LUN: 1

            Type: disk

            SCSI ID: IET     00010001

            SCSI SN: beaf11

            Size: 10737 MB, Block size: 512

            Online: Yes

            Removable media: No

            Prevent removal: No

            Readonly: No

            SWP: No

            Thin-provisioning: No

            Backing store type: rbd

            Backing store path: tgtpool/image01

            Backing store flags:

    Account information:

    ACL information:

        ALL

 

五、连接验证

1. 使用 ISCSI 客户端连接

CentOS7 下安装 iSCSI Target(tgt) ，使用 Ceph rbd-LMLPHP

2. 进入磁盘管理查看

CentOS7 下安装 iSCSI Target(tgt) ，使用 Ceph rbd-LMLPHP

参考链接：

SCST：几种常用iscsi target对比

使用tgt搭建一个基于rbd的SCSI target

通过iscsi协议使用ceph rbd

通过iscsi连接到CEPH的RBD（客户端包括windows和linux）

Configure iSCSI Target (tgt)

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