项目14 部署高可用链路的iSCSI

项目14部署高可用链路的iSCSI项目描述项目描述Jan16公司使用一台拥有24个磁盘扩展槽的高性能服务器作为公司的网络存储服务器（NS2），并且安装了WindowsServer2025Datacenter操作系统。研发部服务器PC03因业务流量较大，已部署多条链路连接到公司的存储服务器上，公司网络拓扑如图14-1所示。各服务器及PC的IP地址信息见表14-1。图14-1公司网络拓扑项目描述各服务器及PC的IP地址信息见表14-1。表14-1

IP地址信息部门服务器/PC接口IP地址网关Jan16公司NS2Ethernet1/2454Ethernet2/2454研发部PC03Ethernet11/2454Ethernet21/2454…………………………项目描述网络存储管理员已经在NS2上为研发部创建了iSCSI磁盘，当前iSCSI规划见表14-2。现需要为研发部服务器PC03配置MPIO，提高研发部使用iSCSI磁盘的连接带宽。服务器磁盘容量存放位置目标类型目标值认证NS24TBD:IQN.jan16:desktop-jan16pc03否………………………………表14-2

iSCSI规划项目规划设计项目规划设计网络存储管理员的工作任务如下。在研发部服务器PC03上配置多重路径存取机制（Multi-PathInput/Output，MPIO）功能，并配置iSCSI发起程序MPIO的负载平衡策略为协商会议，使两条链路同时工作以提高传输带宽。

项目相关知识项目相关知识14.1MPIO网络服务器通常都提供2个以上网口，并且均支持MPIO功能，也支持在服务器和交换网络间建立多条物理链路，以实现以下功能。

提高接入带宽：如果服务器的2个网口都接入同一台交换机，2个网口桥接为1个逻辑接口，则可基于端口汇聚技术提高服务器的接入带宽。

负载均衡：如果服务器的2个网口拥有独立IP地址（2个IP地址在同一网段），将2个IP地址分别接入不同交换机，启用服务器的MPIO功能后，服务器和交换网络间的通信将实现链路的负载均衡，并且在任一条链路出现故障时通信不中断。项目相关知识14.2面向高可用性的多路径支持多路径解决方案使用冗余的物理路径组件（适配器、电缆和交换机）在服务器与存储设备之间创建逻辑路径。如果这些组件中的一个或多个发生故障，导致路径无法使用，多路径逻辑就使用

I/O

的另一条路径以使应用程序仍然能够访问其数据。项目相关知识Windows

Server

2025

中的

MPIO包含一个设备特定模块（Device-SpecialModule，DSM），该模块提供以下功能。

设备特定功能实现：不同的存储设备可能具有独特的特性和功能，如特定的指令集、高级数据管理功能等。Device-SpecialModule负责将MPIO系统的通用操作转换为设备能够理解和执行的特定指令，以充分发挥设备的特殊功能。

路径管理与优化：它参与管理设备的多个路径，根据设备的特性和系统需求，实现路径的选择、负载均衡以及故障切换等功能。例如，某些存储设备可能对不同类型的I/O操作有不同的性能表现，Device-SpecialModule可以根据这些特点来优化数据在不同路径上的传输，以提高整体I/O性能。项目相关知识

设备驱动集成：与设备的驱动程序紧密集成，确保MPIO系统与设备之间的通信顺畅。它可能会对设备驱动进行一些定制化的配置和调整，以适应多路径环境，并提供统一的接口供操作系统和应用程序使用。

错误处理与恢复：针对设备可能出现的各种错误情况，Device-SpecialModule具备相应的错误处理和恢复机制。当某个路径出现故障或设备返回错误信息时，它能够采取适当的措施，如切换到其他可用路径、尝试重新初始化设备等，以保证系统的稳定性和数据的完整性。项目相关知识14.3iSCSI与MPIO（多路径输入输出）1.iSCSI特性的局限与MPIO的优势传统单路径的iSCSI连接存在明显局限，其单点故障风险突出，一旦网络链路、交换机或iSCSIHBA等关键组件出现问题，服务器便无法访问存储设备，直接导致业务中断；而MPIO技术凭借冗余路径和负载均衡功能，恰好弥补了这一缺陷。将MPIO与iSCSI相结合，能够使服务器借助多条独立的iSCSI连接路径访问存储设备，不仅增强了iSCSI存储系统的可用性和可靠性，还能对I/O性能进行优化，有效提升整体存储系统的稳定性和效率。2.MPIO工作原理（1）路径管理：MPIO负责管理iSCSI的多条路径。在系统初始化时，它会自动发现所有可用的iSCSI路径，并记录相关信息，包括路径的状态、性能参数等。在运行过程中，持续监控这些路径的状态，通过定期发送检测信号等方式，及时检测路径是否出现故障或性能下降等情况。项目相关知识（2）I/O请求分发：当iSCSI发起端有I/O请求时，MPIO根据设定的负载均衡策略，选择一条合适的路径将请求发送到iSCSI目标端。例如，采用轮询策略时，会按照顺序依次选择路径；采用基于性能的策略时，会优先选择延迟低、带宽高的路径。（3）故障切换机制：一旦MPIO检测到某条路径出现故障，会立即启动故障切换流程，将后续的I/O请求重新路由到其他正常的路径上，同时会记录故障信息，并在故障路径恢复后，根据策略决定是否重新将其纳入可用路径集合。3.iSCSI下的MPIO负载均衡策略（1）仅故障转移使用一个活动路径并指定所有其他路径为待机状态，在活动路径出现故障时，将采用循环法尝试待机路径，直至找到可用的路径为止。项目相关知识（2）协商会议将所有路径指定为活动路径，使用循环策略尝试将传入的请求平均分配到所有活动路径中。（3）带子集的协商会议子集循环策略只对指定为活动的路径执行循环策略。在所有活动路径都出现故障时，将采用循环法尝试待机路径。（4）最少队列深度通过成比例地将更多的I/O请求分配到负载较轻的处理路径来补偿非均匀负载。（5）加权路径允许用户指定每个路径的相对处理负载。数字越大说明此路径的优先级越低。（6）最少阻止次数根据流量开放路径，流量越大，则越多的待机路径切换为活动路径。项目实施任务14-1基于多路径链路的

iSCSI磁盘应用部署

任务14-1基于多路径链路的iSCSI磁盘应用部署

1．任务描述在存储服务器NS2和研发部PC03间建立2条物理链路，并根据信息配置存储服务器NS2与研发部PC03之间的基础网络。存储服务器NS2以IQN类型且无认证模式创建4TB的iSCSI虚拟磁盘，在研发部PC03上连接iSCSI虚拟磁盘。任务14-1基于多路径链路的iSCSI磁盘应用部署

+652．任务操作（1）分别为存储服务器NS2和研发部PC03添加2块网卡，根据表14-1进行相应的IP地址配置。（2）在存储服务器NS2中，创建IQN为【.jan16:desktop-jan16pc03】且无认证模式的iSCSI虚拟磁盘，如图14-2所示。图14-2创建iSCSI虚拟磁盘任务14-1基于多路径链路的iSCSI磁盘应用部署

（3）在研发部PC03中，打开【iSCSI发起程序

属性】对话框，在【目标】文本框中输入【】，单击【快速连接】，连接成功界面如图14-3所示。图14-3

连接成功界面任务14-1基于多路径链路的iSCSI磁盘应用部署

（4）在菜单栏中单击【发现】，选择【发现门户】，在【发现目标门户】对话框的【IP地址或DNS名称(I)】文本框中输入存储服务器NS2另一张网卡的IP地址【】，端口为默认设置，如图14-4所示。图14-4【发现目标门户】对话框任务14-1基于多路径链路的iSCSI磁盘应用部署

3．任务验证在研发部PC03中【iSCSI发起程序

属性】对话框的【发现】选项卡中，可以观察到目标门户有2个，如图14-5所示。图14-5【发现】选项卡任务14-2多路径数据访问的部署任务14-2多路径数据访问的部署1．任务描述在研发部PC03中，安装并配置多路径I/O，并测试断开一条链路后的效果。2．任务操作（1）在研发部PC03的【服务器管理器】窗口中单击【添加角色和功能】，弹出【添加角色和功能向导】对话框。在【功能】中，勾选【多路径I/O】，单击【下一页】按钮，如图14-6所示。图14-6

添加多路径I/O功能任务14-2多路径数据访问的部署（2）在【服务器管理器】窗口中单击【工具】，选中【MPIO属性】对话框，如图14-7所示。（3）在【MPIO属性】对话框中选择【发现多路径】选项卡，勾选【添加对iSCSI设备的支持】，并单击【添加】按钮，如图14-8所示。

图14-7

【MPIO属性】对话框

图14-8

添加对iSCSI设备的支持任务14-2多路径数据访问的部署（4）当弹出【MPIO操作成功】对话框时，单击【确定】按钮，需重启。重启完成后再次打开【MPIO属性】对话框，可以观察到【MPIO设备】的设备硬件ID增加了【MSFT2005iSCSIBusType_0x9】，如图14-9所示。（5）在研发部PC03中打开【iSCSI发起程序】并选中目标，单击【连接】。在【连接到目标】对话框中勾选【启用多路径】，如图14-10所示。

图14-9

重启后的【MPIO属性】对话框

图14-10【连接到目标】对话框任务14-2多路径数据访问的部署（6）单击【连接到目标】对话框的【高级】按钮，弹出【高级设置】对话框。在【常规】选项卡中配置【连接方式】，设置【本地适配器】为【MicrosoftiSCSIInitiator】，【发起程序IP】设置为【1】，【目标门户IP】设置为【/3260】，单击【确定】按钮，使用同样的方法添加另一个发起程序IP【1】，如图14-11所示。图14-11

修改连接方式任务14-2多路径数据访问的部署（7）在【iSCSI发起程序

属性】对话框中选中目标后单击【属性】，在【属性】对话框中勾选【会话】选项卡中的2个标识符，如图14-12所示。（8）单击【设备】按钮，在【设备】对话框中单击【MPIO】按钮。在弹出的【设备详细信息】对话框中选择【负载平衡策略】为【协商会议】，如图14-13所示。

图14-12

勾选标识符复选框

图14-13

设置负载平衡策略任务14-2多路径数据访问的部署（9）对连接的磁盘进行连接、初始化、新建简单卷操作，【磁盘管理】窗口如图14-14所示。图14-14【磁盘管理】窗口任务14-2多路径数据访问的部署3．任务验证（1）在研发部PC03的D盘中写入一个大文件，查看网卡信息，如图14-15所示。图14-15

查看网卡信息任务14-2多路径数据访问的部署（2）禁用其中一个网卡，如图14-16所示。图14-16

禁用网卡任务14-2多路径数据访问的部署（3）查看另一个网卡信息，其在继续工作，如图14-17所示。图14-17

查看另一个网卡信息任务14-2多路径数据访问的部署正在传输的文件并不会中断，文件传输界面如图14-18所示。图14-18

文件传输界面练习与实践练习与实践一、理论习题（选择题）

（1）iSCSI下的MPIO负载平衡策略有（

）种。A．5 B．6 C．7 D．8（2）如果服务器的2个网口都接入同一台交换机，2个网口桥接为（

）个逻辑接口，则可基于端口汇聚技术提高服务器的接入带宽。A．1 B．2 C．3 D．4（3）（多选）以下为MPIO负载平衡策略的有（

）。A．仅故障转移 B．协商会议 C．带子集的协商会议D．最少队列深度 E．加权路径 F．最少阻止次数练习与实践二、项目实训题Jan16公司使用一台拥有24个磁盘扩展槽的高性能服务器作为公司的网络存储服务器（NS2），并且安装了WindowsServer2025Datacenter操作系统。财务部服务器CaiWuPC因可靠性要求较高，已部署多条链路连接到公司的存储服务器上，公司网络拓扑如图14-19所示。各服务器及PC的IP地址信息见表14-3。图14-19公司网络拓扑练习与实践各服务