打造Openfiler储存系统 视窗环境轻鬆整合管理

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Windows Server 2008 R2內建iSCSI Software Initiator,讓伺服器可以輕易地連接任何iSCSI Target儲存管理系統,來部署資料的備份與叢集的容錯備援等架構。如今有了Openfiler這套免費的儲存管理系統來作為iSCSI Target角色,將會成為Linux與Windows在儲存管理上的最佳整合應用。

現今絕大多數的企業都是採用NAS來當作公司的檔案伺服器,而一部NAS主機的建置選擇性很多,可以選擇購買以Linux為平台的儲存設備,或是以Microsoft Windows Storage Server為主的儲存系統,甚至於能夠先選購好所想要的硬體規格,再從Internet下載免費的儲存系統,並且從頭到尾自行安裝與規劃整個儲存系統的架構。
選購原本就已經建置好的儲存系統,其最大的優點在於省時並擁有廠商所提供的技術支援與保固服務,但缺點是成本高出很多,且無法完全洞悉整個技術架構與管理。
有鑑於此,本文將介紹與提供技術建置指引的儲存系統,這是一套以Linux為基礎的免費儲存系統「Openfiler」( http://www.openfiler.com/),它不僅可以輕易地建置一部同時兼具NAS與iSCSI Target儲存管理功能的系統,更重要的是能夠完全整合於企業內的Windows Server 2008 R2與Windows 7的儲存管理需求。

首先,連結至Openfiler的下載網頁(http://www.openfiler.com/community/download/)。Openfiler提供x86與x64版本的下載,雖然最新的版本為2.99,但是本文實作範例為2.3,因為這個版本所提供的各類安裝下載種類最多,也包含了專給VMware虛擬平台專用的VMware Virtual Appliance。

在實務的運作環境中,強烈建議使用x86_64的版本,並且記憶體必需在8GB以上,如此將可以獲得最佳的執行效能。
開始安裝Openfiler
將下載回來的Openfiler映像檔燒錄成光碟,然後放入光碟機並且系統開機,將出現如圖1所示的啟動畫面,直接按下〔Enter〕按鍵,採用圖形介面進行安裝。如果習慣文字模式的安裝方式,則在輸入「linux text」後按下〔Enter〕按鍵。

▲圖1 安裝啟動畫面。

出現如圖2所示的頁面,在此決定是否要測試安裝光碟是否正常,以確保安裝過程順利。如果是以ISO檔案附掛方式安裝在虛擬機器(VM)之中,直接選擇〔Skip〕略過即可。

▲圖2 安裝媒體測試。

然後是「Keyboard Configuration」頁面,選擇鍵盤所採用的語系,一般都採用預設的「U.S. English」。
當如圖3所示的「Disk Partitioning Setup」頁面出現後,選擇採用自動規劃磁碟分割區,或是以手動建立的方式來完成,本例選擇後者「Manually partition with Disk Druid」,然後按下〔Next〕按鈕。

▲圖3 選擇磁碟分割方式。

此時會出現一則警告訊息,告知使用者全新的磁碟分割建立,將導致原先既有的資料被清除,直接按下〔Yes〕按鈕繼續。

如圖4所示,在這個範例中,以四顆硬碟為例,假設第一顆硬碟已經至少完成了根目錄(/)與Swap磁區的切割,接著打算讓其中三顆同樣大小的磁碟,配置成軟體式的RAID 5磁碟陣列架構,那麼在選取任何一顆之後再按下〔RAID〕按鈕。

▲圖4 多顆硬碟規劃。

接著將出現「RAID Options」頁面,而目前也僅有「create a software RAID partition」可以選取,所以直接按下〔OK〕按鈕。
緊接著開啟如圖5所示的「Add Partition」設定頁面,先勾選所要設定的磁碟之後,再點選「Fill to maximum allowable size」選項,然後按一下〔OK〕按鈕。

▲圖5 新增RAID分割區設定。

完成第一個軟體式的RAID磁碟設定後,按下〔RAID〕按鈕來開啟如圖6所示的頁面,這時候便可以改選「Clone a drive to create a RAID device」來複製此設定。按一下〔OK〕按鈕繼續。

▲圖6 複製RAID分割區設定。

隨後出現「Make RAID Device」頁面,分別選取來源已設定RAID的磁碟,以及尚未設定RAID的目的磁碟,然後按下〔OK〕按鈕(圖7)。

▲圖7 複製來源與目的設定。

緊接著會跳出一個如圖8所示的警告訊息,按一下〔Clone Drives〕繼續。依此操作方式,再完成針對另一顆硬碟的設定步驟。

▲圖8 複製警告。

如圖9所示,便可以看到其中的三顆硬碟的類型(Type),已經被設定成「software RAID」,再次按下〔RAID〕按鈕繼續。

▲圖9 完成RAID分割區設定。

再次開啟「RAID Options」頁面,然後點選「Create a RAID device」並按下〔OK〕按鈕。
隨即開啟如圖10所示的「Make RAID Device」頁面。先給予一個掛載點的名稱,並將「RAID Level」設定為【RAID5】,然後將「RAID Members」中的三顆硬碟全部勾選,再按下〔OK〕按鈕。

▲圖10 RAID裝置組態設定。

如圖11所示,在「Disk Setup」頁面內,將會發現多了前面所建立的「RAID Devices」。值得注意的是磁碟陣列的配置,事實上也可以等到完成整個Openfiler安裝之後再來配置。然後,按下〔Next〕按鈕繼續。

▲圖11 完成建立RAID裝置。

進入如圖12所示的「Network Configuration」頁面後,接著進行網路組態的配置。建議不要採用預設的DHCP來取得TCP/IP組態,改以固定IP的方式來設定,並且記得手動設定完整的主機名稱(FQDN)以及設定DNS位址(最好與網路中的Windows Server 2008 R2和Windows 7相同)。設定完畢按一下〔Next〕按鈕。

▲圖12 網路組態配置。

隨後出現「Time Zone Selection」頁面,先在地圖上點選大致位置所在,再透過下拉選單來選取所在的地區,然後按下〔Next〕按鈕。
接著來到「Set Root Password」頁面,在此設定系統預設系統管理員root帳戶的密碼,這個密碼盡量越複雜越好。設定之後按下〔Next〕按鈕。
然後出現「About Install」頁面。確定前面的設定沒有問題後,按下〔Next〕按鈕繼續。請注意!按下〔Next〕按鈕後將無法再回頭修改設定。
圖13所示是開始進行程式檔案安裝的過程,大約十分鐘左右便會完成安裝作業。

▲圖13 顯示安裝進度。

成功完成安裝後,頁面中將會顯示已經成功安裝的訊息。按下〔Reboot〕按鈕來完成重新開機。
重開機之後,將如圖14所示出現Openfiler系統的開機選單,可以直接按下〔Enter〕按鍵來啟動,或者等10秒鐘過後也會自動啟動。

▲圖14 啟動Openfiler。

完成整個開機啟動程序之後,進入如圖15所示的顯示頁面。這裡除了顯示官方網站的位址與目前Openfiler的版本資訊外,更重要的是會告知Web管理的HTTPS連線網址,也就是Openfiler主機的IP位址加上預設446的通訊埠。

▲圖15 啟動Openfiler完成。

接下來,必須從另一台可連線的電腦來開啟此網站,開始進入到整個Openfiler的組態配置。
Openfiler管理設定
無論採用IE還是Firefox等瀏覽器,肯定都可以透過HTTPS方式連線到Openfiler的登入頁面,過程中可能會出現有關於憑證方面的警告訊息,可以忽略這些訊息或是設定為排除來繼續連線。
登入的預設帳號是「openfiler」,密碼則為「password」。待成功登入後,可以自行在「Accounts」頁面來修改密碼。
如果發生無法顯示網頁的問題,根據經驗判斷,極可能是沒有正確設定Openfiler的TCP/IP組態(例如IP位址或子網域遮罩)。
可以在伺服端下達ifconfig命令查看目前設定,必要時同樣可以下達ifconfig命令來修改,例如「ifconfig eth0 192.168.1.31 netmask 255.255.255.0」。
圖16所示為登入後在「Status」頁面內的各類系統資訊,含括了Openfiler的網路資訊及CPU的規格資訊,例如目前的IP位址、Kernel版本、使用者數量、網路卡的流量、CPU的速度與快取的大小等等。

▲圖16 檢視系統資訊。

頁面下方則會顯示實體記憶體的大小與使用量資訊,以及各磁區掛載點的容量大小與目前使用量資訊,如圖17所示。

▲圖17 查看記憶體與檔案系統資訊。

上述這些資訊都會隨著後續的組態修改,或是系統的運作情形而有所不同。接下來切換至「Services」頁面,點選「iSCSI Target server」右側的「Enable」連結加以啟動。
若想讓其後續的檔案資料夾分享至Windows的網路芳鄰,可以一併啟動「SMB/CFS server」,如圖18所示。

▲圖18 服務啟動管理。

緊接著檢視一下網路卡的設定是否正確,必要時可以直接在此修改。點選至「System」頁面,然後點選左方的「Network Setup」連結,將會開啟如圖19所示的頁面。

在「System」頁面內,可以隨時修改完整的主機名稱以及DNS與閘道位址,如果需要修改IP,則在下方針對所要修改的網路卡(如eth0)點選「Configure」連結即可。

▲圖19 網路組態設定。

再來是磁碟陣列(RAID)的配置部分。切換至「Volumes」頁面內,如圖20所示可以看到安裝時所建立的RAID 5的磁碟陣列,點選「View members」連結來查看磁碟的成員有哪些。

▲圖20 RAID磁碟管理。

此時,如圖21所示出現了三顆屬於這個RAID 5磁碟陣列的硬碟機,並且可以查看出哪顆硬碟沒有在啟用中(Active),或是某顆硬碟目前是作為備援(Spare)使用。

▲圖21 檢視磁碟陣列成員。

接下來要示範的是,如何在這個管理頁面內建立一個全新屬於RAID 1的磁碟陣列。如圖22所示,首先為準備好的兩顆尚未切割的硬碟建立屬於磁碟陣列成員(RAID array member)的磁區類型。

▲圖22 建立RAID分割區。

設定好起始與結束的磁柱編號後,按下〔Create〕按鈕即可。在第二顆尚未分割的硬碟上,重複同樣的操作步驟。
建立好RAID磁區類型後,接著點選右方的「Software RAID」連結。如圖23所示,在「Create a new RAID array」區域內,先設定好所要建立的磁碟陣列類型為【RAID 1 (mirrored)】,然後將下方兩顆已經規劃好的硬碟全部選取,最後按下〔Add array〕按鈕。

▲圖23 建立新的RAID。

圖24所示便是完成兩顆硬碟鏡像(RAID 1)設定後的結果頁面。在此,可以隨時選擇刪除或檢視其成員運作狀態。

▲圖24 完成磁碟鏡像設定。

接著,建立磁區的群組。在「Volumes」頁面內點選「Volume Groups」連結,這時候將會開啟「Create a new volume group」子頁面。
如圖25所示,將前面所建立好的md0磁碟陣列設定成「VolG01」磁區群組,以作為後續iSCSI Target所要提供分享的儲存區。然後,按下〔Add volume group〕按鈕繼續。

▲圖25 建立新磁區群組。

圖26所示是完成一個新磁區群組建立的範例,這裡同樣可以點選「View member PVs」連結來檢視磁區群組的成員清單,或者點選「Delete」連結來刪除此磁區群組。

▲圖26 完成建立新磁區群組。

接下來建立相關磁區分享連接的設定,先點選至「Shares」頁面,此時會出現尚無檔案系統磁區設定的訊息,點選其中的「create a new filesystem volume」連結。

緊接著便可以在前面所建立的磁區群組內設定一個檔案系統磁區,如圖27所示。可以設定希望從此磁區群組中使用到的空間大小,並且指定檔案系統磁區的類型,本例選擇【iSCSI】,然後按下〔Create〕按鈕。

▲圖27 在群組內建立磁區檔案系統。

圖28所示是在群組內成功建立磁區檔案系統後的結果頁面,從所呈現的圓餅圖可知整個磁區群組已使用於iSCSI檔案系統磁區的空間,可以隨時針對這個磁區點選刪除(Delete)、編輯(Edit)或建立(Create)快照。關於磁區快照的應用,後面還會再講解。

▲圖28 完成建立磁區檔案系統。

在上述步驟中已經建立了一個iSCSI檔案系統磁區分享,接下來必須進入到iSCSI Target磁區的配置設定,以作為後續Windows 7與Windows Server 2008 R2的連接。
點選「Volumes section」選項中的「iSCSI Targets」連結,然後便可以在如圖29所示的頁面下方設定前面所建立的VL01的iSCSI磁區對應。

▲圖29 LUN對應設定。

在磁區對應的設定中,可以設定讀寫模式(R/W Mode)和傳輸模式(Transfer Mode),前者設定write-thru,而後者設定blockio。最後,按下〔Map〕按鈕即可。
圖30是完成一個iSCSI磁區分享對應的範例。往後,如果不希望此磁區繼續被iSCSI用戶存取,則點選〔Unmap〕按鈕來取消分享。

▲圖30 完成LUN對應設定。

iSCSI Software Initiator設定
完成Openfiler伺服器的iSCSI磁區分享配置後,接下來在相同網路內找一部Windows 7或Windows Server 2008 R2主機來測試iSCSI連接。關於此部分的設定方法,兩種作業系統都是一樣的。先在「控制台」中連續點選「iSCSI啟動器」圖示。
隨後將出現如圖31所示的「Microsoft iSCSI」提示訊息,告知使用者如果需要長久保持與iSCSI Target伺服器的連接,便需要讓它以服務的方式在背景執行,如此一來,即便電腦因維護或更新而重新開機,也會在開機後自動啟動該服務。按下〔是〕按鈕繼續。

▲圖31 執行iSCSI啟動器。

圖32所示為iSCSI啟動器的內容設定頁面。在「目標」欄位內輸入Openfiler主機的IP位址或完整的DNS名稱,然後按下〔快速連線〕按鈕。

▲圖32 iSCSI啟動器設定頁面。

圖33所示便是成功完成快速連線後的顯示畫面,可以看見此Openfiler的iSCSI識別名稱。按下〔完成〕按鈕關閉該視窗。

▲圖33 快速連線。

當一部iSCSI的用戶端電腦同時連線多部的iSCSI Target主機之後,其連線清單會呈現在如圖34所示的「探索到的目標」窗格內,可以隨時針對任一連線項目按下〔連線〕或〔中斷連線〕按鈕。

▲圖34 iSCSI啟動器連線管理。

成功完成與iSCSI Target的連線之後,緊接著從Windows 7或Windows Server 2008 R2主機上開啟磁碟管理員介面。
如圖35所示,開啟「磁碟管理」畫面後,在正常情況下一定會看到多了一個磁碟但尚未連線,此時針對該磁碟項目按一下滑鼠右鍵,然後點選快速選單中的【連線】。

▲圖35 連接Openfiler的LUN磁碟。

成功連線來自iSCSI Target的磁碟後,再一次按下滑鼠右鍵,並且如圖36所示點選快速選單中的【初始化磁碟】。

▲圖36 初始化磁碟。

在「初始化磁碟」頁面中,勾選唯一的磁碟項目並且選擇適當的分割區樣式,如圖37所示。如果硬碟的分割區小於2TB,選擇「MBR」樣式即可,反之,則選擇「GPT」樣式。決定好了之後,再按下〔確定〕按鈕。

▲圖37 初始化磁碟設定。

緊接著,在此未配置的磁區上按一下滑鼠右鍵,並點選快速選單中的【新增簡單磁碟區】選項。
圖38所示為配置好簡單磁區的結果。整個設定過程中,必須設定檔案系統的類型,以及分割區大小與磁碟代號。

▲圖38 完成iSCSI磁碟建立。

完成iSCSI磁碟分割區的建立與快速格式化後,在「我的電腦」中便可以看到這個磁碟。嘗試複製一些檔案到這個磁碟試試,將會發現存取的速度就好像在使用本機磁碟一樣。
建立磁區備份快照
在Openfiler儲存系統的管理功能中,還有一項相當不錯的功能可以用來備份磁區資料,那就是磁區(Snapshot)的快照功能。
這項功能的使用很簡單,只要在檢視磁區的清單時,針對想要進行快照的磁區項目,點選「Snapshot」欄位中的「Create」連結,便會開啟如圖39所示的頁面。

▲圖39 建立磁區快照。

在如圖39所示的頁面中,可以選擇建立快照的方式。先設定循環式的快照,也就是說,可以在設定好快照的容量大小後,決定需要相隔幾小時自動建立一次快照,並且能夠設定快照的數量限制,以及是否要分享在網路上。完成設定後按一下〔Schedule〕。
倘若只是想臨時手動建立一個快照,則只要在下方設定好快照名稱與大小以及是否分享,然後按下〔Take snapshot〕按鈕即可。
圖40所示便是完成一個磁區快照建立的範例,在這裡可以隨時修改設定,然後按下〔Save〕按鈕儲存設定即可。

▲圖40 完成建立磁區快照。

接下來再回到iSCSI Targets的相關設定。如圖41所示,在「LUN Mapping」子頁面中,便可以看到前面所建立的磁區快照分享,按下〔Map〕按鈕即可完成分享對應設定,而後續iSCSI用戶端就可以存取此磁區。

▲圖41 LUN之快照磁碟對應。

如圖42所示,可以發現在iSCSI的Windows用戶端上,筆者所分別連接的兩個iSCSI磁碟(X與Y),其中X磁碟即為原始的iSCSI磁區,Y磁碟則是所建立的快照磁碟,因此兩邊的資料理所當然都是一樣的。

▲圖42 快照磁碟存取。

其他操作與設定
如果希望Openfiler運作時發生任何警示或失敗可以立即通知,則先「System」頁面中點選「Notification」連結,然後在此頁面中分別設定好收件者的E-mail、寄件者的E-mail以及Mail Server的位址即可,如圖43所示。

▲圖43 通知設定。

其中,Mail Server的位址部分如果沒有設定,系統將會使用本機Sendmail功能來發送通知郵件。至於「Audible Alarm Interval」,則可以設定聲音警示的間隔時間,需要的話,同時將「Audible Alert」項目勾選即可。
完成設定之後,按下〔Send Test Message〕按鈕來測試E-mail的傳送是否正常。若沒有問題,就按一下〔Update Information〕按鈕。
最後來了解一下Openfiler正確關機部分的操作。如圖44所示,在「System」頁面中點選「Shutdown/Reboot」連結,即可開啟「Shutdown the system」設定頁面,可以在此決定要直接關機或重開機,並且可以自訂延遲關機的分鐘數。此外,還可以設定下一次開機時自動檢查檔案系統是否有問題。完成設定後,按下〔Shutdown〕按鈕即可。

▲圖44 進行關機設定。

圖45所示便是成功完成Openfiler關機操作後的顯示頁面。如果前面操作中選擇重新啟動,那麼在啟動完畢之後,還可以點選「administer the storage device from here」連結,重新回到管理頁面。

▲圖45 完成關機。

結語
看完本文後,相信讀者一定會發現,無論是透過Windows Server 2008 R2或Windows7內建的iSCSI Software Initiator,來結合使用Openfiler,不僅可以滿足各類儲存管理上的需求,對於許多企業IT部門來說,還能夠節省一大筆的建置成本。
<本文作者:顧武雄,Microsoft MVP、MCITP與MCTS認證專家、台灣微軟Technet、TechEd、Webcast特約資深顧問講師,讀者可以透過他的技術Facebook(http://www.facebook.com/profile.php?id=100000322352169)與他聯絡。>

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