從虛擬化平臺到資料庫應用上的許多功能,後端都需要有SAN類型儲存設備的支持,但是對於測試、模擬實習、教學之類的用途來說,由於SAN設備所費不貲,要建置SAN儲存設備便有所困難。

無論是哪種企業或機關單位,都不太可能僅僅為了測試、模擬實習之類非生產環境常態使用的用途,而投資購買SAN儲存設備。儘管如此,IT人員卻又十分需要在測試、實習環境中,得到SAN儲存設備的支援,以便能模擬完整的應用環境架構,此時便是免費型式的SCSI Target軟體派上用場的時刻。

建置SAN網路儲存環境的好幫手—SCSI Target軟體
SCSI Target軟體的功能,是將伺服器主機,轉為可透過不同網路協定遠端存取的SCSI目標端儲存裝置,就測試、實習之類的用途來說,自然是基於乙太網路環境的iSCSI Target最為實用—幾乎所有主機都內建了乙太網路埠,所以無須額外的硬體投資,就能搭配iSCSI Target軟體,將主機轉為iSCSI SAN儲存設備使用。

從Windows、Linux到Solaris,目前幾乎所有主要作業平臺都有iSCSI Target軟體可用,只要在主機上安裝iSCSI Target軟體,就能將主機底層的磁碟空間,以虛擬磁碟或實體磁碟等形式,透過iSCSI協定掛載給其他主機使用,讓通用型伺服器提供基於IP協定與乙太網路的SAN儲存服務。

其中有不少iSCSI Target軟體,都是可讓用戶免費取得軟體的開源/Freeware型式,或是免費取得軟體的基本功能使用的Shareware型式,用戶可視自身作業平臺的類型,免費取得合適的iSCSI Target軟體來使用。

一些軟體甚至提供了跨多種協定的SCSI Target功能,不僅可提供導入門檻最低的iSCSI Target功能,還能支援FC、FCoE、iSER、SRP等多種儲存網路協定,只要搭配合適的硬體,如FC HBA卡、FCoE CNA卡或InfiniBand HCA卡,就能建立起基於FC、FCoE或InfiniBand網路的SAN環境。

我們過去曾在2009年的兩篇報導—iThome第400期的技術專題《利用iSCSI 目標端軟體建置儲存環境》,與第430期的《低價iSCSI解決方案採購大特輯》中,介紹過免費iSCSI Target軟體。不過先前我們的報導只涵蓋Windows平臺下的iSCSI Target軟體。此外,時隔4年時間後,目前各軟體的情況,也都已與先前報導時大不相同,因此在這次的報導中,我們將更全面地介紹涵蓋了Windows、Linux與Solaris平臺的SCSI Target軟體應用。

免費的SCSI Target軟體一覽

作業
環境
開發者 產品
名稱
最新
版本
GUI介面

支援傳輸協定

iSCSI FC FCoE iSER SRP
Windows LIO 3.6

       
iStorage
Server
Free版
2.87

       
Linux ITGT        
Linux-iSCSI Project 4.0.x          
Open-iSCSI 2.0-873          
IET 1.4.20.2          
LIO 4.1.0  
SCST 2.2.1  
Solaris iSCSI target daemon
(1)
         
COMSTAR
(2)
 

(1)Solaris 10 8/07(U4)以後。 (2)Solaris 11以後。

Windows平臺iSCSI Target軟體

提到Windows下的iSCSI Target軟體,最重要的自然是微軟自身推出的iSCSI Software Target。最初微軟只在Windows Storage Server(WSS)──一種Windows Server 2003/2008的儲存專用版本—上提供iSCSI Software Target,所以想要在普通Windows下使用iSCSI Target軟體的用戶,只能另尋StarWind、KernSafe等廠商的產品。

一直到了2011年4月,微軟終於釋出了可安裝在一般版本Windows Server的iSCSI Software Target 3.3版,讓普通Windows Server用戶也能透過iSCSI Software Target,建置iSCSI SAN儲存環境。

除了微軟iSCSI Software Target外,先前在Windows平臺下還有Nimbus的MySAN這款免費iSCSI Target軟體,另外StarWind的iSCSI SAN與KernSafe的iStorage Server等兩款商用iSCSI Target軟體,也提供了擁有基本功能的免費版。

不過時至今日,Nimbus 已停止MySAN發展許久(該公司已轉去專心發展他們的Flash固態儲存設備),StarWind在改版後也不再提供免費版本,只剩KernSafe iStorage Server仍有免費版本。

如果Windows用戶須建置iSCSI以外其他類型SAN,目前只有DataCore DataCore SANsymphony-V之類的商用軟體,才能在Windows平臺上提供包括FC、FcoE、iSCSI在內的多樣化SCSI Target功能。

內含SCSI Target的儲存作業系統軟體一覽

廠商或
開發團隊
產品名稱 Openfiler FreeNAS NAS4Free RTS OS DSS Nexenta-
Stor
授權類型 免費軟體 免費軟體 免費軟體 商用軟體 商用軟體 商用軟體
最新版本 2.99 8.3.1 9.1.0.1 3.0.1214 7 3.1.4
作業系統
類型
Linux FreeBSD FreeBSD Linux Solaris
Web GUI  
軟體RAID  
NAS服務
SCSI Target功能 iSCSI
FC    
FCoE        
HA叢集    

Linux環境下的SCSI Target軟體

在Linux平臺下,要透過SCSI Target軟體建置SAN儲存環境有兩種選擇,一是透過安裝單獨的SCSI Target軟體套件,另一是透過內含SCSI Target元件的Linux作業系統套件,無論哪種方式,都有免費或開源的軟體套件可供使用者選擇。

Linux開源iSCSI Target軟體
相較於Windows,以開源應用為宗旨的Linux平臺,可免費取得的開源iSCSI Target軟體套件就多了許多,較有名的有ITGT(Linux SCSI target framework,適用於Linux Kernel 2.6.20以上)、Linux-iSCSI Project(適用Linux Kernel 2.4.20以上)、Open-iSCSI(適用Linux Kernel 2.6.16以上)與IET(iSCSI Enterprise Target,適用於Linux Kernel 2.6以上)等幾種。

只要安裝這些iSCSI Target套件,就能為Linux系統增添iSCSI Target功能。一些不同發行版本的Linux軟體,也把前述開源iSCSI Target軟體套件納入,成為自身的iSCSI Target公用程式,如ITGT就被RHEL、CentOS或Fedora等Linux發行版所採用。

Linux開源多協定SCSI Target軟體
特別值得一提的是,除了單純的iSCSI Target軟體套件外,在Linux平臺下還有LIO(linux-iscsi.org)、SCST等幾款開源的多協定SCSI Target軟體套件,前面介紹的ITGT也同樣有多協定支援能力。

這些軟體不僅可支援基於乙太網路的iSCSI協定,還能支援FC、FCoE、iSER/SRP(均是基於InfiniBand)與IBM vSCSI(IBM System p專屬)等多種區塊類型的網路存取協定,只要搭配合適的硬體(FC HBA卡、InfiniBand HCA卡等),就能將安裝主機轉為支援不同傳輸協定的共享區塊儲存設備使用,並適用於包括CentOS、Ubuntu、RHEL在內的多種Linux發行版本。

以LIO為基礎,還衍生出只提供單節點管理的Targetcli,以及Targetcli的商用版RTSadmin,以及整合了作業系統的RTS OS。一些NAS軟體廠商也是透過LIO或SCST這兩款SCSI Target軟體,來實現iSCSI/FC Target功能。

含SCSI Target的Linux-based作業系統軟體套件
前述Linux開源iSCSI Target軟體雖有選擇彈性大的優點,但用戶仍須自行尋找與安裝適用的iSCSI Target軟體,對於想從頭建置iSCSI環境的用戶來說,直接選擇內含iSCSI Target功能的Linux作業系統軟體套件,將是一個更方便的選擇。

這類Linux作業系統套件中已內含了iSCSI Target軟體套件,只要透過ISO檔光碟安裝好作業系統,便連帶取得了iSCSI Target功能,程序十分簡便。如Open-E的DSS、Openfiler與RisingTide System的RTS OS都是這類Linux套件的典型。

如果我們把討論範圍擴大到Unix平臺,則還有FreeNAS與NAS4Free等兩款基於FreeBSD作業系統的儲存作業系統軟體套件。這兩款套件同樣也都內含了iSCSI Target功能,可提供iSCSI區塊存取應用,並且也都屬於免費型式的軟體套件。

另外值得一提的是,DSS、Openfiler、FreeNAS與NAS4Free都整合了共享檔案存取管理,與NFS/SMB/FTP等多種檔案傳輸功能,還有便於操作的圖形化操作介面,功能已不僅止於內含iSCSI Target的作業系統,而是一種兼具共享檔案管理與iSCSI SAN管理的多用途NAS軟體。

Solaris環境下的iSCSI Target軟體
從2008年發布的Solaris 10 8/07(U4)起,Solaris作業系統便整合了稱為iSCSI target daemon的iSCSI Target套件,可讓用戶透過iscsitadm指令與ZFS檔案系統的shareiscsi屬性,來建立iSCSI磁碟區。

後來到了2011年底發布的Solaris 11,則改以新的通用多協定SCSI裝置Target(Common Multiprotocol SCSI Target,COMSTAR)軟體套件,取代先前的iSCSI target daemon。COMSTAR是類似Linux平臺上的LIO與SCST的多協定SCSI Target軟體,可支援包括iSCSI、FC、FcoE、SRP、iSER等在內的多種存取協定。

若用戶的Solaris主機上,安裝有合適的網路卡裝置(FC HBA卡、InfiniBand HCA卡等),便可利用COMSTAR,讓主機充當SAN儲存設備的角色,讓用戶端透過不同傳輸協定存取。

選擇彈性、功能與易用性的抉擇
就選擇的多樣性來說,目前是以Linux平臺擁有最多免費的SCSI Target軟體可選,相較下,Solaris平臺就只有Oracle原廠的COMSTAR,沒有第三方的解決方案,Windows平臺下除了微軟自身iSCSI Software Target外,免費的SCSI Target軟體資源也不多。

而就功能來看,Linux下的LIO與SCST,以及Solaris下的COMSTAR,是功能最為齊備的SCSI Target軟體,可涵蓋iSCSI、FC、FcoE、iSER、SRP等多種協定。

相形下,Windows平臺下的免費軟體,如微軟iSCSI Software Target或KernSafe iStorage Server免費版,功能就陽春許多。

不過若從操作便利性來看,則是以Windows平臺下的SCSI Target軟體占優,無論微軟或KernSafe都能提供圖形化操作介面,即使是非專業使用者,也能輕鬆地上手完成操作與設定。相較下,Linux與Solaris平臺的SCSI Target軟體,則完全依靠文字命令列介面來操作,用戶必須記憶指令格式,管理上也較不直覺。

若用戶想讓現成的Windows、Linux或Solaris主機提供SAN服務,那自然是各自選擇針對不同平臺的SCSI Target軟體;不過如果是想從頭建立SAN環境,那選擇內含SCSI Target的Linux作業系統套件,在建置程序上最為迅速方便。

免費iSCSI Target解決方案 1:微軟iSCSI Software Target

 

微軟iSCSI Target控制臺
安裝完成後透過附屬應用程式就能啟動微軟iSCSI Target,從這裡可建立新的iSCSI目標、虛擬磁碟與快照,以及虛擬磁碟的掛載與存取控制設定。


類型﹕iSCSI Target 軟體
開發廠商﹕微軟
適用環境﹕Windows 2008 R2


微軟的iSCSI Software Target最初是源自String Bean公司的WinTarget,當WinTarget發展到2.0版以後,String Bean於2006年時為微軟所併購,WinTarget也成為微軟的iSCSI Software Target。

在String Bean時期,WinTarget原本是獨立銷售與安裝部署的iSCSI Target軟體,不過在被納入微軟旗下後,微軟卻不獨立提供iSCSI Software Target,而將其作為附屬於Windows Storage Server(WSS)的一個功能,必須購買搭載WSS的網路儲存伺服器設備,才能取得這項軟體。

只要是Windows Unified Data Storage Server(WUDSS),或安裝了Application Pack 的Windows Storage Server R2,就能從附屬應用程式中找到iSCSI Target選項。

iSCSI Software Target作為WSS附屬元件的情況維持了將近5年,一直到了2011年4月,微軟才改變策略,將剛發表的iSCSI Software Target 3.3版釋出,成為可安裝在普通版Windows Server的獨立元件,目前最新的版本是2013年2月發布的3.6版。

只要用戶有Windows Server 2008 R2,就能透過iSCSI Software Target將主機轉為提供iSCSI存取服務(注意iSCSI Software Target不能安裝在Windows Server 2003或2008上,只能在2008 R2上安裝)。

iSCSI Software Target所提供的iSCSI LUN屬於虛擬磁碟形式,在實體磁碟區(或分割區)中,製作出VHD格式的虛擬磁碟,然後再把虛擬磁碟掛載給Initiator端使用。

 


提供延伸快照應用
透過iSCSI Target控制臺,用戶可為個別虛擬磁碟建立快照複本,還可將虛擬磁碟倒回到快照時間點狀態,或是將快照複本匯出、再透過指定的Target掛載給前端主機使用。

在存取授權控管方面,這套軟體提供了前端IP位址/IQN名稱指定,以及CHAP等兩種基本的iSCSI存取控管方式,也可搭配其他工具實施IPSec加密的存取控制。另外一個特色是內建以Volume Shadow Copy(VSS)為基礎的快照功能,可為Target的虛擬磁碟建立快照複本,以備測試或還原等用途之需,另外還能支援叢集Failover故障失效切換功能。

免費iSCSI Target解決方案 2:KernSafe iStorage Server

iStorage Server控制臺
KernSafe的iStorage Sever擁有一個免費版本,功能雖然受限、但安裝需求比微軟iSCSI Software Target更寬鬆,可滿足簡單的iSCSI建置需求。


類型﹕iSCSI Target軟體
開發廠商﹕KernSafe
適用環境﹕Windows 2000以上的Windows版本

 


KernSafe iStorage Server是一款多功能iSCSI SAN軟體,可將安裝主機上不同類型與來源的磁碟空間或裝置,透過iSCSI Target模擬、匯出為各式各樣的iSCSI SAN裝置,然後提供給其他主機使用。

iStorage Server是在授權上分為4種版本:Free版、Personal版、Standard版與Ultimate版。Free版可供免費下載取得,擁有與商售版相同的圖形管理介面,限制是只能建立1個Target、且Target同時間只允許1個連接,並只能建立標準磁碟映像類型的iSCSI磁碟與RAM磁碟,以及將既有磁碟裝置匯出為iSCSI裝置,不像商售版可可模擬4大類一共9種iSCSI裝置,也不提供鏡像、遠端複製與快照等額外的進階功能,不過仍保有與商售版相同的I/O快取功能,對於需求單純的實驗室測試、學習環境來說,大致已經夠用。

另外,iStorage Server的安裝環境需求也比較寬鬆,只要Windows 2000以上的32或64位元Windows平臺即可安裝,不像微軟iSCSI Software Target只支援Windows Server 2008 R2。

對於沒有Windows Server、只有一般用戶端版本Windows的使用者來說, iStorage Server會是一個更方便的選擇。免費iSCSI Target解決方案 3:Openfiler

Openfiler網頁控制臺
Openfiler的管理是透過網頁控制臺介面進行,可提供系統狀態監控、各式存取服務的啟用與設定,以及存取權限管理等功能,介面形式與操作方式與商用NAS大致相同,雖然不如一些商用NAS介面那樣炫麗,但已足敷使用。


類型﹕儲存伺服器軟體
開發團隊﹕Openfiler
適用環境﹕x86/x86_64伺服器

 


Openfiler是一套Linux-based的儲存伺服器軟體,可提供從底層邏輯磁碟管理、軟體RAID、作業系統核心,到基於檔案的NAS共享儲存功能,以及透過iSCSI Target的區塊存取功能。

Openfiler與後面即將介紹的FreeNAS,並列為兩大最普遍使用的免費NAS軟體,早從2004年5月就發布了第一個公開版本,目前最新的版本是2011年4月發布的2.99版,底層作業系統核心採用的是rPath Linux。

經過多年發展後,Openfiler無論在操作介面、功能還是硬體支援能力方面,均已不遜於商用NAS產品,在產品型態上,Openfiler分為免費與付費兩部分,系統主程式是免費下載的,完整說明文件則是要付費才能取得,另外還有付費的Advanced iSCSI Target Plug-in與FC Target Plug-in套件。

Openfiler安裝程序十分簡單,可提供典型的NAS功能,如NFS/CIFS/FTP等協定的檔案存取功能,以及共享資料夾權限管理、配額設定等,還支援LDAP/Active Directory權限管理設定,以及主/被動高可用性叢集功能,也內建了基本的iSCSI Target功能。

透過購買Advanced iSCSI Target Plug-in套件(1,000歐元),則能取得iSCSI的叢集支援與更豐富的設定選項;若選購FC Target Plug-in套件(同樣也是1,000歐元)則能取得FC Target功能,讓Openfiler扮演橫跨檔案存取、iSCSI SAN與FC SAN的多協定儲存設備角色。

由於包含了更完整的權限管理、高可用性叢集與透過選購擴充的SCSI Target功能,比起同類型軟體如FreeNAS、NAS4Free等,Openfiler更適合作為商用NAS的替代,應用於企業環境中。

免費iSCSI Target解決方案 4:FreeNAS

FreeNAS網頁控制臺
FreeNAS亦提供了透過瀏覽器登入的網頁控制臺介面,值得一提的是,這個介面擁有包括中文在內的多語言支援,介面的精緻性與親和性也十分不錯,直追商用NAS軟體。


類型﹕儲存伺服器軟體
開發團隊﹕iXsystems
適用環境﹕x86/x86_64伺服器

 


FreeNAS是一款基於FreeBSD作業系統的儲存伺服器產品,可提供從磁碟底層的軟體RAID、到透過NIFS/CIFS/SMB/FTP等協定的檔案共享存取,以及透過iSCSI Target的iSCSI區塊存取功能。

FreeNAS是十分著名的免費NAS軟體,發展時間稍晚於Openfiler,原本是由Olivier Cochard-Labbe基於FreeBSD 6.0作業系統開發出的開源NAS軟體,2005年發表最早的alpha版,不過從2009年的0.7版以後便不再更新,接下來FreeNAS的發展便一分為三:

一方面,由iXsystem公司從2010年起正式接手「FreeNAS」這個專案名稱,於2011年5月發表更新後的8.0版(版號直接跳到8.0版,主要是基於配合底層FreeBSD作業系統的版號的需要),目前最新的穩定版本是8.3.1版,基於FreeBSD 9.0的9.0beta版也已經釋出。

iXsystem除繼續開發免費版FreeNAS外,也推出基於FreeNAS核心的商用版本TrueNAS,擁有更完善的進階功能,不過TrueNAS並不是純軟體產品,而是捆綁了iXsystem特定硬體的NAS應用伺服器產品。

另一方面,Daisuke Aoyama等人也以原先的FreeNAS原始碼為基礎,同樣基於FreeBSD作業系統,另外發起一個NAS4Free的軟體專案,於2012年3月推出稱為NAS4Free的免費NAS軟體。

NAS4Free許多方面都與FreeNAS十分相似,兩者系出同源,目前NAS4Free最新的版本,是基於最新版FreeBSD 9.0的9.1.0.1版。

所以2009年原先Olivier Cochard-Labbe的FreeNAS發展暫告一段落後,便衍生出3個分支—iXsystem的新版FreeNAS與TrueNAS,以及NAS4Free。

FreeNAS最早只是一個簡單的檔案伺服器軟體,經多年發展後,已成為一款集NAS共享檔案存取管理、iSCSI區塊存取等服務、鏡像、遠端複製等資料保護功能,以及LDAP/Active Directory權限管理於一身的綜合性共享儲存平臺,功能不遜於一般的商售NAS產品,而且還提供擁有多語言支援(含中文)、操作十分親和的網頁式管理介面,十分適合個人使用。

不過FreeNAS缺少了高可用性叢集功能,iSCSI Target功能也比較陽春,有叢集需求的使用者,必須改用Openfiler,或是付費,以購買商售形式的TrueNAS等產品。

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