將舊服務器改造為基于IPSAN 的數(shù)據(jù)備份存儲系統(tǒng)

■ 上海 曹鳴

編者按：筆者單位要將舊服務器用IPSAN 方式進行數(shù)據(jù)備份。經(jīng)過研究與實踐，筆者成功利用“Microsoft iSCSI Software Target”把舊服務器改造為了一臺IPSAN 存儲設備，本文將經(jīng)驗介紹出來。

單位一直使用存儲陣列設備通過IPSAN 劃分專用存儲空間的方式給服務器做異機數(shù)據(jù)備份。

近期由于政策要求，部分服務器的數(shù)據(jù)需要備份到獨立的存儲設備中，不能和目前陣列設備共用。但購買一臺類似存儲設備需要10 多萬元，是一筆不小的投入。機房里倒是有一臺已停用將要淘汰的舊服務器，配置不高但硬盤空間還不小。如果拿它來備份數(shù)據(jù)也算是煥發(fā)了第二春，不過單位安全策略不允許通過Windows 共享方式來備份數(shù)據(jù)，最好還是能使用IPSAN方式進行數(shù)據(jù)備份。

圖1 專用IP 網(wǎng)絡方式

圖2 共享IP 網(wǎng)絡方式

經(jīng)過研究，終于利用“Microsoft iSCSI Software Target”把舊服務器改造為了一臺IPSAN 存儲設備，實現(xiàn)了用IPSAN 方式進行數(shù)據(jù)備份。

IPSAN 和iSCSI 協(xié)議

先普及一 下IPSAN和iSCSI 協(xié)議。IPSAN 即“基 于IP 的存儲區(qū)域網(wǎng)絡”，是SAN（基于光纖的存儲區(qū)域網(wǎng)絡）的低成本實現(xiàn)。IPSAN 采用iSCSI（Internet小型計算機系統(tǒng)接口）協(xié)議在TCP/IP 網(wǎng)絡上直接運行SCSI執(zhí)行塊操作命令，在IP 網(wǎng)絡上提供了一個存儲系統(tǒng)和服務器相互連接的架構，通過服務器和IP 交換機，直接從存儲系統(tǒng)磁盤陣列上讀寫所需要的數(shù)據(jù)，無需其他硬件設備。由于其低成本以及IP 設備性能的不斷提高，IPSAN 已經(jīng)被大量的企業(yè)特別是中小企業(yè)采用。

圖3 異機恢復示意圖

IPSAN 的主要組件包括：

1.iSCSI 目標。它是存儲提供程序，也是磁盤子系統(tǒng)中的一組磁盤。

2.iSCSI 發(fā)起程序。它是使用存儲的客戶端，功能類似于計算機的本地連接磁盤的磁盤控制器。

3.基于IP 的網(wǎng)絡。它將iSCSI 目標連接到iSCSI發(fā)起程序，通常是一個千兆以太局域網(wǎng)。

IPSAN 典型實現(xiàn)方式有專用IP 網(wǎng)絡方式和共享IP網(wǎng)絡方式兩種，拓撲示意圖如圖1 和圖2 所示。

Microsoft iSCSI Software Target

顧名思義即微軟iSCSI軟件目標，是微軟用于服務器操作系統(tǒng)的一款軟件，能夠在存儲區(qū)域網(wǎng)絡(SAN)中提供對iSCSI 磁盤子系統(tǒng)的基于軟件且獨立于硬件的集中管理。Microsoft iSCSI Software Target 使用 Windows TCP/IP 網(wǎng)絡堆棧，與基于 Windows 的文件系統(tǒng)和邏輯磁盤管理器一起工作，使iSCSI 磁盤子系統(tǒng)可用于iSCSI 發(fā)起程序。

Microsoft iSCSI Software Target 以iSCSI 虛擬磁盤的形式創(chuàng)建存儲設備，是虛擬磁盤(.vhd) 格式的文件。這些iSCSI 虛擬磁盤被分配給特定的iSCSI 目標，而且只有分配給iSCSI 目標的iSCSI 虛擬磁盤對iSCSI 發(fā)起程序可用。iSCSI 發(fā)起程序登錄iSCSI 目標后，這些虛擬磁盤顯示為本地連接硬盤?？梢栽诒镜匮b載這些磁盤來支持備份和恢復操作。

簡而言之，通過Microsoft iSCSI Software Target 可以把一臺Windows 服務器模擬為一臺IPSAN 存儲設備。

數(shù)據(jù)備份設計

單位IPSAN 采用共享IP網(wǎng)絡方式。在舊服務器上安裝Windows 2008 R2 SP1(該版本自帶Microsoft iSCSI Software Target3.3，沒有自帶的可以去微軟官網(wǎng)下載) 作為IPSAN 存儲服務器，與業(yè)務服務器劃分在同一IP 網(wǎng)段。利用Microsoft iSCSI Software Target 為每一臺需要備份的服務器創(chuàng)建iSCSI 目標和虛擬磁盤，業(yè)務服務器使用iSCSI 發(fā)起程序連接iSCSI目標并將虛擬磁盤作為本地邏輯驅動器（備份空間）使用，需要備份的數(shù)據(jù)可通過備份腳本或數(shù)據(jù)庫及應用系統(tǒng)備份功能寫入這個備份空間，當需要恢復數(shù)據(jù)時，可從該備份空間直接恢復。當業(yè)務服務器故障不可用時，可將原iSCSI 目標和虛擬磁盤分配給其他可用服務器，在新服務器上讀取備份空間中的備份數(shù)據(jù)進行異機恢復，異機恢復示意圖，如圖3。

數(shù)據(jù)備份實現(xiàn)

1.IPSAN 存儲服務器創(chuàng)建iSCSI 目標

“開始”菜單→雙擊“Microsoft iSCSI Software Target”。右擊“iSCSI 目標→創(chuàng)建iSCSI 目標”。

在創(chuàng)建iSCSI 目標向導中指定iSCSI 目標名稱，為便于識別可設置為連接該iSCSI 目標備份數(shù)據(jù)的業(yè)務服務器名，點擊“下一步”。

設置iSCSI 發(fā)起程序標識符，這里使用需要份數(shù)據(jù)的業(yè)務服務器IP 地址作為標識符。點擊“高級”→“添加”→標識符類型選擇IP 地址→輸入業(yè)務服務器IP →2次“確定”→“下一步”→完成創(chuàng)建iSCSI 目標。

2.為iSCSI 目標創(chuàng)建虛擬磁盤

右擊新建的iSCSI 目標，為iSCSI 目標創(chuàng)建虛擬磁盤。

在創(chuàng)建虛擬磁盤向導中指定虛擬磁盤（.vhd 文件）的路徑、大小和描述，完成向導。

3.業(yè)務服務器設置iSCSI發(fā)起程序

在業(yè)務服務器中打開iSCSI 發(fā)起程序（Windows Server 2008:開始菜單→管理工具→iSCSI 發(fā)起程序，Windows Server 2003 需要下載安裝iSCSI Initiator，設置大同小異，這里以2003為例）→點擊“Discovery”→點擊“Target Portals”中“Add”→輸入存儲服務器（iSCSI 目標）IP 地址→點擊“OK”。

Targets 頁簽中出現(xiàn)iSCSI 目標的iqn 名稱，狀態(tài)為Inactive，選中該目標→點擊“LogOn”→在“Log On to Target”窗口選中“Automatically restore this connection when the system boots”以在操作系統(tǒng)啟動時自動連接→點擊“OK”。

4.業(yè)務服務器掛載磁盤

iSCSI 發(fā)起程序連接上iSCSI 目標后，iSCSI 目標的虛擬磁盤就會在業(yè)務服務器磁盤管理器中出現(xiàn)。初始化磁盤并創(chuàng)建磁盤分區(qū)（這里為X 盤）后即可正常使用。

數(shù)據(jù)備份的異機恢復

模擬一臺業(yè)務服務器DC2 故障，將其備份空間轉移到另一臺業(yè)務服務器DC1 中。

1.打 開DC2 的iSCSI Initiator →點擊“Target”頁簽→點擊“Details”→選中當前Identifier →點擊“l(fā)og off”→點擊“確定”，斷開與iSCSI 目標的連接。

2.存儲服務器iSCSI Ta rget 中分配給DC2 的iSCSI目標（這里是test）屬性中修改發(fā)起程序的IP 地址，由DC2 的IP 改為DC1 的IP。

3.DC1 上按前述方法使用iSCSI Initiator 連 接iSCSI Target，并掛載出現(xiàn)的磁盤，磁盤中數(shù)據(jù)都在，恢復完成。

常見問題處理

業(yè)務服務器連接iSCSI目標時報“發(fā)起程序實例不存在”。

解決方法：

1.服務管理控制臺中 查 看Microsoft iSCSI Initiator Service 服務是否未啟用，啟用并設置為自動啟動；

2.設備管器中查看存儲控制器下的“Microsoft iSCSI Initiator”設備是否被禁用，若禁用則啟用設備。

結語

經(jīng)過短短幾個步驟的配置，一臺即將淘汰的舊服務器就脫胎換骨為一臺專用的IPSAN 數(shù)據(jù)備份存儲系統(tǒng)了。數(shù)據(jù)備份模式與專用的存儲陣列設備沒有什么區(qū)別，滿足了分設備進行數(shù)據(jù)備份的需求。數(shù)據(jù)備份對存儲服務器配置要求也不高，舊服務器的配置完全可以勝任這項新工作。