So erstellen Sie ein redundantes SAN-Netzwerk mit iSCSI

Über iSCSI lassen sich redundante SAN-Netzwerke aufbauen. Wir zeigen Ihnen zum Beispiel, warum Sie dazu ein dediziertes Netzwerk verwenden sollten.

Der Netzwerk-Standard iSCSI bietet einen vielseitigen und erschwinglichen Zugang zu SAN-Technologien (Storage Area...

Network). Die Nutzung von iSCSI ist allerdings mit mehr Aufwand verbunden, als nur den iSCSI Filer zu installieren und die Netzwerk-Nodes damit zu verbinden.

Bevor Sie ein iSCSI-Netzwerk aufbauen sollten Sie das Protokoll aber erst vollständig verstehen. Bei iSCSI werden die zu speichernden Blöcke als IP-Pakete über das Netzwerk verschickt und nicht über dedizierte SCSI-Kabel. Per Standard läuft der Datenverkehr über TCP-Port 3260. Die iSCSI-Block-Geräte sind auf einem Node konfiguriert, den man auch als iSCSI-Target oder Ziel bezeichnet. In Ihrer Umgebung dürfte dies in der Regel Ihr Storage Area Network (SAN) sein. Die mit dem SAN verbundenen Server werden als iSCSI Initiators bezeichnet.

Ein effizientes SAN-Netzwerk braucht ausreichend Bandbreite und Geschwindigkeit, was letztendlich auf ein dediziertes iSCSI-Netzwerk hinausläuft. ISCSI-Pakete könnten zwar theoretisch auch über das reguläre Netzwerk laufen, aber durch die starken Schwankungen benötigt iSCSI idealerweise ein dediziertes Netzwerk, damit keine Daten verloren gehen. Gemischte Netzwerke sollten nur in Test-Umgebungen verwendet werden.

Abbildung 1: Redundante Topologie eines iSCSI-Netzwerks im Überblick.

Denken Sie aber zum Beispiel auch an die Größe der Datei-Pakete, die in Richtung SAN durch das iSCSI-Netzwerk geschickt werden. Standardmäßig ist ein Ethernet-Paket 1500 Byte groß, was den SAN-Traffic stark fragmentiert. Um den Datenverkehr für iSCSI zu optimieren, sollten Sie alle Geräte im iSCSI-Netzwerk so konfigurieren, dass diese eine maximale Datei-Größe von 9000 Byte nutzen. Mehr ist in einem Ethernet-Netzwerk nicht erlaubt. Für manche Geräte müssen Sie dazu allerdings sogenannte Jumbo Frames aktivieren. Da das Netzwerk Paket-Größen mit 9000 Bytes für die komplette Übertragung benötigt, sollten Sie sicherstellen, dass diese Zahl auch an beiden Enden des Kommunikations-Kanals eingestellt ist. Wenn ein Node mit 1500 Byte konfiguriert ist, dann richtet sich auch der komplette Durchsatz danach.

Bezüglich der iSCSI-Netzwerk-Topologie sollten Sie nach Möglichkeit redundante Netzwerke und redundante Controller in Ihrem Aufbau verwenden. Eine redundante Topologie setzt zwei Netzwerk-Schnittstellen für jeden Server voraus, der sich mit dem iSCSI-Netzwerk verbindet. Jede Schnittstelle ist dabei mit einem separaten Switch verbunden. Weiterhin müssen am iSCSI-SAN zwei Controller vorhanden sein und jeden Switch mit jedem Controller verbinden (Abbildung 1). Damit dasselbe Gerät nicht mehrfach aufgrund der redundanten Pfade aufgezeigt wird, können Sie einfach einen Multipath-Treiber auf den Servern installieren, die das iSCSI-Netzwerk benutzen. Mit einer solchen Redundanz sollten die Nodes ohne größere Probleme einen Ausfall in der Netzwerk-Topologie wegstecken können.

Nachdem das iSCSI-Netzwerk für Ihr SAN erstellt ist, sollten Sie die für iSCSI-Target/-Initiator verfügbaren Parameter optimieren. Hier gibt es allerdings unterschiedliche Vorgehensweisen. Bei einem mit dem iSCSI-SAN verbundenen Linux-Server gibt es zum Beispiel eine Konfigurations-Datei für jede aktive iSCSI-Verbindung. Sie liegt im Verzeichnis /var/lib/iscsi, dort finden Sie auch diverse Parameter für eine Optimierung. Ein iSCSI-Host-Bus-Adapter, der über eine iSCSI Offload Engine verfügt, macht den Netzwerk-Datenverkehr zudem effizienter. Er verhindert eine Latenz seitens des Servers und kann gleichzeitig große Mengen an Datenverkehr verarbeiten.

Ein optimal entworfenes und aufgebautes iSCSI-Netzwerk sollte allerdings wenig Optimierungsbedarf bei den iSCSI Initiators haben.

Über den Autor: Sander van Vugt ist freiberuflicher Trainer und Consultant und Experte in den Bereichen Linux High Availability, Virtualisierung und Performance. Sander van Vugt war in mehreren Projekten involviert, die alle drei Gebiete vereinten. Weiterhin ist er der Autor einiger Bücher zum Thema Linux, zum Beispiel Beginning the Linux Command Line, Beginning Ubuntu Server Administration und Pro Ubuntu Server Administration.

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Artikel wurde zuletzt im Mai 2014 aktualisiert

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