Utilización De Iscsi En Linux Y Windows

En este artículo vamos a configurar un escenario con Vagrant que incluirá varias máquinas, y permitirá realizar la configuración de un servidor iSCSI y dos clientes, uno Linux y otro Windows.

¿Qué es iSCSI? ¿Cómo funciona?

iSCSI es un extensión de SCSI, que es un protocolo para comunicación de dispositivos. SCSI suele usarse en dispositivos conectados físicamente a un host o servidor, tales como discos duros, lectoras de CDs, … En iSCSI, los comandos SCSI que manejan el dispositivo, se envían a través de la red. De forma que en vez de tener un disco SCSI conectado físicamente a nuestro equipo, lo conectamos por medio de la red.

¿Eso quiere decir que es lo mismo que Samba o NFS? Pues no, ya que esos sistemas trabajan importando un sistema de archivos mediante la red, mientras que iSCSI importa todo el dispositivo hardware por la red, de manera que en el cliente es detectado como un dispositivo SCSI más. Todo esto se hace de forma transparente, como si el disco estuviera conectado directamente al hardware.

Es una gran alternativa económica a FiberChannel.

Y respecto a la velocidad, ¿es rápido, es lento? Un requisito indispensable de un buen disco es que sea rápido. Los discos SCSI suelen entregar excelentes tasas de transferencia. Pero recordemos que iSCSI se lleva sobre la red, por eso mismo, iSCSI es recomendado solo para redes conmutadas de alta velocidad.

La velocidad de transferencia del iSCSI es de 1000 MB/seg, aunque debido al protocolo, la velocidad baja hasta 800 MB/seg. En caso de que utilicemos tarjetas DUAL CHANNEL, podremos llegar a 1600 MB/seg, teniendo en cuenta las pérdidas por protocolo.

Respecto al acceso a los datos, en teoría, iSCSI no soporta múltiples conexiones a la vez. Por ejemplo, dos equipos no podrían utilizar el mismo disco iSCSI para escribir en él. Eso sería como tener un disco rígido conectado a dos máquinas a la vez. Lo más probable es que surgieran inconsistencias en los datos o problemas en los accesos de lectura y escritura de la información.

Aún así, existen alternativas para que iSCSI pueda soportar múltiples usuarios. Por ejemplo, el global filesystem (GFS) de RedHat, que es un filesystem especialmente diseñado para permitir concurrencia de usuarios en dispositivos que normalmente no lo permiten, como iSCSI.

Hablemos sobre el target iSCSI. En pocas palabras, es el servidor. Un target puede ofrecer uno o más recursos iSCSI por la red. En las soluciones Linux para iSCSI, no hace falta que el dispositivo a exportar sea necesariamente un disco SCSI. Se pueden usar medios de almacenamiento de distinta naturaleza como:

Particiones RAID
Particiones LVM
Discos enteros
Particiones comunes
Archivos
Dispositivos de CD

Y por el otro lado, nos encontramos con el iniciador iSCSI. El iniciador es el cliente de iSCSI. Generalmente el iniciador consta de dos partes: los módulos o drivers que proveen soporte para que el sistema operativo pueda reconocer discos de tipo iSCSI y un programa que gestiona las conexiones a dichos discos. En Linux hay varias opciones, y en las últimas versiones de Windows nos encontramos con un iniciador instalado por defecto.

Creo que no hace falta decirlo, pero por si acaso, imaginemos tener un target montado en Linux, obviamente podremos utilizar los discos de dicho servidor en sistemas Windows, MacOSX o incluso Solaris.

Configuración de target iSCSI y conexión con iniciador iSCSI

En primer lugar, vamos a crear el escenario Vagrant que comentamos anteriormente. Para ello, he creado este fichero Vagrantfile, en el que defino el servidor iSCSI y el cliente, en este caso, el cliente Linux.

Explicado esto, vamos a empezar con la instalación del siguiente paquete en la parte del servidor.

Necesitaremos instalar el paquete tgt que es el que nos proporcionará todo el software necesario para trabajar con iSCSI.

apt install tgt -y

Por otra parte, voy a instalar el paquete lvm2 para crear un grupo de volúmenes y posteriormente un volumen lógico en el primero de los discos adicionales que he añadido, pero importante, no es necesario crear volúmenes lógicos para utilizarlos como discos iSCSI, yo lo voy a hacer para mostrar que iSCSI también puede trabajar con ellos.

apt install lvm2 -y

El primer paso que voy a llevar a cabo, es la creación del grupo de volúmenes con su correspondiente volumen lógico, si tú no vas a utilizar volúmenes lógicos, lógicamente no hace falta que lo hagas:

root@servidor:~# lsblk
NAME   MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda      8:0    0  20G  0 disk
└─sda1   8:1    0  20G  0 part /
sdb      8:16   0   1G  0 disk
sdc      8:32   0   1G  0 disk
sdd      8:48   0   1G  0 disk

root@servidor:~# pvcreate /dev/sdb
  Physical volume "/dev/sdb" successfully created.

root@servidor:~# vgcreate vollogs /dev/sdb
  Volume group "vollogs" successfully created

root@servidor:~# lvcreate -L 500M -n vollog1 vollogs
  Logical volume "vollog1" created.

Bien, una vez tenemos el volumen lógico creado, vamos a pasar con la configuración del target, es decir, del servidor. Su fichero de configuración será creado en la ruta /etc/tgt/conf.d/ y recibirá el nombre target1.conf. En él debemos añadir el siguiente bloque que será el encargado de definir nuestro target.

<\target iqn.iscsi.com:target1\>
    driver iscsi
    controller_tid 1
    backing-store /dev/vollogs/vollog1
<\/target\>

Atención: a esta configuración hay que eliminarle los carácteres \, que he tenido que introducir para escapar los carácteres siguientes, así que en caso de querer copiar la configuración, debemos tener en cuenta esto.

Hecho esto, reiniciamos el servicio:

systemctl restart tgt

Reiniciado el servicio, debe haber detectado el nuevo target iSCSI, así que vamos a comprobarlo:

root@servidor:~# tgtadm --lld iscsi --op show --mode target
Target 1: iqn.iscsi.com:target1
    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: 524 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: /dev/vollogs/vollog1
            Backing store flags:
    Account information:
    ACL information:
        ALL

Efectivamente, nos muestra su información, por lo que el comportamiento es el esperado y el target se encuentra bien configurado.

Es hora de pasar con la configuración del iniciador. Para trabajar con el cliente iSCSI, debemos instalar el siguiente paquete:

apt install open-iscsi -y

Una vez instalado, pasaremos a configurarlo, por lo que editaremos el fichero /etc/iscsi/iscsid.conf y en él añadiremos la siguiente línea:

iscsid.startup = automatic

Después de realizar las modificaciones, reiniciamos el servicio:

systemctl restart open-iscsi

En teoría, ya nuestro cliente debe conectar con nuestro target que se encuentra en la máquina servidor. Para comprobarlo utilizaremos el siguiente comando:

root@clientelinux:~# iscsiadm -m discovery -t st -p 192.168.0.57
192.168.0.57:3260,1 iqn.iscsi.com:target1

Podemos apreciar como efectivamente nos reporta la información correcta del target configurado anteriormente, por lo que obviamente puede conectar con él.

El siguiente paso sería conectarnos al propio target. Para elo utilizaremos el siguiente comando:

iscsiadm -m node -T iqn.iscsi.com:target1 --portal "192.168.0.57" --login

El resultado sería el siguiente:

root@clientelinux:~# iscsiadm -m node -T iqn.iscsi.com:target1 --portal "192.168.0.57" --login
Logging in to [iface: default, target: iqn.iscsi.com:target1, portal: 192.168.0.57,3260] (multiple)
Login to [iface: default, target: iqn.iscsi.com:target1, portal: 192.168.0.57,3260] successful.

root@clientelinux:~# lsblk
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda      8:0    0   20G  0 disk
└─sda1   8:1    0   20G  0 part /
sdb      8:16   0  500M  0 disk

¡Vaya! En primer lugar, podemos ver como la conexión se ha completado con éxito, y en segundo lugar, podemos apreciar como automáticamente nuestro sistema ha detectado un nuevo dispositivo, que obviamente es el volumen lógico creado al principio del ejercicio, y que se encuentra en la máquina servidor.

Vamos a ver si podemos juguetear un poco con este nuevo disco remoto, así que vamos a intentar crear una nueva partición y de ser posible, intentar asignarle un sistema de ficheros y montando el resultante dispositivo de bloques.

root@clientelinux:~# gdisk /dev/sdb
GPT fdisk (gdisk) version 1.0.3

Partition table scan:
  MBR: not present
  BSD: not present
  APM: not present
  GPT: not present

Creating new GPT entries.

Command (? for help): n
Partition number (1-128, default 1):
First sector (34-1023966, default = 2048) or {+-}size{KMGTP}:
Last sector (2048-1023966, default = 1023966) or {+-}size{KMGTP}:
Current type is 'Linux filesystem'
Hex code or GUID (L to show codes, Enter = 8300):
Changed type of partition to 'Linux filesystem'

Command (? for help): w

Final checks complete. About to write GPT data. THIS WILL OVERWRITE EXISTING
PARTITIONS!!

Do you want to proceed? (Y/N): Y
OK; writing new GUID partition table (GPT) to /dev/sdb.
The operation has completed successfully.

root@clientelinux:~# mkfs.ext4 /dev/sdb1
mke2fs 1.44.5 (15-Dec-2018)
Creating filesystem with 510956 1k blocks and 128016 inodes
Filesystem UUID: 0009d2d9-5fba-4bfa-9e18-6f0fc8a963cc
Superblock backups stored on blocks:
	8193, 24577, 40961, 57345, 73729, 204801, 221185, 401409

Allocating group tables: done                            
Writing inode tables: done                            
Creating journal (8192 blocks): done
Writing superblocks and filesystem accounting information: done

root@clientelinux:~# lsblk
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda      8:0    0   20G  0 disk
└─sda1   8:1    0   20G  0 part /
sdb      8:16   0  500M  0 disk
└─sdb1   8:17   0  499M  0 part

root@clientelinux:~# mount /dev/sdb1 /mnt

root@clientelinux:~# lsblk
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda      8:0    0   20G  0 disk
└─sda1   8:1    0   20G  0 part /
sdb      8:16   0  500M  0 disk
└─sdb1   8:17   0  499M  0 part /mnt

Y sí, estamos manejando un dispositivo de manera remota, con el que podemos interactuar como con cualquiera de nuestros dispositivos físicos.

Automontaje del target con systemd

Este proceso es bastante sencillo, y como es de esperar, se llevará a cabo completamente en la parte del cliente. En primer lugar, debemos indicarle a open-iscsi que realice la conexión a dicho target de manera automática durante el arranque del sistema, ejecutando para ello el comando:

iscsiadm -m node -T iqn.iscsi.com:target1 --portal "192.168.0.57" -o update -n node.startup -v automatic

Posteriormente, debemos dirigirnos a la ruta /etc/systemd/system/ y crear un nuevo fichero en el que definiremos la nueva unidad de systemd. En mi caso, creo el fichero /etc/systemd/system/iSCSI.mount, y su contenido es el siguiente:

[Unit]
Description=Montar el disco iSCSI

[Mount]
What=/dev/sdb1
Where=/iSCSI
Type=ext4
Options=_netdev

[Install]
WantedBy=multi-user.target

Tras definir esta nueva unidad, debemos reiniciar el siguiente servicio para poder hacer uso de ella:

systemctl daemon-reload

Hecho esto, tan solo nos quedaría comprobar que el disco actualmente no se encuentra montado en nuestro sistema, y crear su punto de montaje, que en mi caso, he especificado que sea la ruta /iSCSI. Tras ello, podremos montar/desmontar nuestro disco iSCSI a través de systemd:

root@clientelinux:~# lsblk
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda      8:0    0   20G  0 disk
└─sda1   8:1    0   20G  0 part /
sdb      8:16   0  500M  0 disk
└─sdb1   8:17   0  499M  0 part

root@clientelinux:~# cd ..

root@clientelinux:/# mkdir iSCSI

root@clientelinux:/# systemctl start iSCSI.mount

root@clientelinux:/# lsblk
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda      8:0    0   20G  0 disk
└─sda1   8:1    0   20G  0 part /
sdb      8:16   0  500M  0 disk
└─sdb1   8:17   0  499M  0 part /iSCSI

root@clientelinux:/# systemctl stop iSCSI.mount

root@clientelinux:/# lsblk
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda      8:0    0   20G  0 disk
└─sda1   8:1    0   20G  0 part /
sdb      8:16   0  500M  0 disk
└─sdb1   8:17   0  499M  0 part

root@clientelinux:/# systemctl enable iSCSI.mount
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/iSCSI.mount → /etc/systemd/system/iSCSI.mount.

root@clientelinux:/# reboot
Connection to 127.0.0.1 closed by remote host.
Connection to 127.0.0.1 closed.

javier@debian:~/Vagrant/Deb10-iSCSI$ vagrant ssh clientelinux
...

vagrant@clientelinux:~$ lsblk
NAME   MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda      8:0    0   20G  0 disk
└─sda1   8:1    0   20G  0 part /
sdb      8:16   0  500M  0 disk
└─sdb1   8:17   0  499M  0 part /iSCSI

La nueva unidad funciona correctamente, por lo que este apartado estaría terminado.

Configuración de target con 2 LUN y autenticación por CHAP

El cliente Windows lo he creado con interfaz gráfica y también se encuentra conectado en modo puente a mi red doméstica, al igual que esta máquina.

En este caso, no utilizaré volúmenes lógicos como anteriormente.

Al igual que en primer apartado, para crear un nuevo target en el servidor, deberemos crear un nuevo fichero en la ruta /etc/tgt/conf.d/, este recibirá el nombre target2.conf y su contenido será el siguiente:

<\target iqn.iscsi2.com:target2\>
    driver iscsi
    controller_tid 2
    backing-store /dev/sdc
    backing-store /dev/sdd
    incominguser javier passwordjavier
<\/target\>

Hecho esto, reiniciamos el servicio:

systemctl restart tgt

Reiniciado el servicio, debe haber detectado el nuevo target iSCSI, así que vamos a comprobarlo:

root@servidor:~# tgtadm --lld iscsi --op show --mode target
Target 1: iqn.iscsi.com:target1
    System information:
        Driver: iscsi
        State: ready
    I_T nexus information:
        I_T nexus: 1
            Initiator: iqn.1993-08.org.debian:01:42628863363 alias: clientelinux
            Connection: 0
                IP Address: 192.168.0.58
    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: 524 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: /dev/vollogs/vollog1
            Backing store flags:
    Account information:
    ACL information:
        ALL
Target 2: iqn.iscsi2.com:target2
    System information:
        Driver: iscsi
        State: ready
    I_T nexus information:
    LUN information:
        LUN: 0
            Type: controller
            SCSI ID: IET     00020000
            SCSI SN: beaf20
            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     00020001
            SCSI SN: beaf21
            Size: 1074 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: /dev/sdc
            Backing store flags:
        LUN: 2
            Type: disk
            SCSI ID: IET     00020002
            SCSI SN: beaf22
            Size: 1074 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: /dev/sdd
            Backing store flags:
    Account information:
        javier
    ACL information:
        ALL

Efectivamente, nos muestra su información, además del target1 configurado anteriormente, por lo que el comportamiento es el esperado y el nuevo target se encuentra bien configurado.

Es hora de pasar con la configuración del iniciador. Ya en la máquina Windows, vamos a dirigirnos a la configuración de iSCSI.

Una vez estamos en la ventana de propiedades del iniciador iSCSI, nos situamos en la pestaña Detección, y clickamos en el botón llamado Detectar portal, hecho esto, se nos abrirá una ventana como la siguiente, en la que indicaremos la dirección IP del target y el puerto:

Añadido nuestro servidor, si nos dirigimos en la pestaña Destinos, podremos apreciar como se han añadido a nuestra lista los dos targets, aunque actualmente se encuentran en un estado inactivo. Para activar la conexión al segundo target, clickamos en Conectar. Acto seguido nos aparecerá una ventana emergente, en la que tendremos que abrir las opciones avanzadas, y en ellas, activaremos la opción llamada Habilitar inicio de sesión CHAP, e introduciremos nuestras credenciales.

Tras ello, podremos disfrutar de nuestro cliente Windows conectado a nuestro target.

Una vez conectado, si nos dirigimos a Crear y formatear particiones del disco duro, podremos visualizar como se han añadido los dos nuevos discos a nuestro sistema:

Hecho esto, debemos inicializar ambos discos en nuestro sistema, para ello simplemente hacemos click derecho sobre el apartado de la izquierda y seleccionamos Inicializar disco. Nos aparecerá la siguiente ventana:

Una vez los tengamos inicializados en nuestro sistema ya tendrán una tabla de particiones en su interior, de forma que tan sólo nos quedaría establecer un sistema de ficheros NTFS en ellos. Para ello, haremos click derecho sobre cada uno de ellos y seleccionaremos la opción llamada Nuevo volumen simple.

Se nos abrirá una nueva ventana emergente que nos guiará mediante el proceso, el cuál consiste en pulsar Siguiente en repetidas ocasiones. El resultado final sería el siguiente:

Podemos ver como efectivamente ya poseen un sistema de ficheros NTFS, de manera que ya se encontrarían totalmente operativos en el sistema.

Con esto, ya hemos visto todo el contenido referente a este post, por lo que finalizaría aquí.