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Máquinas virtuais demandam armazenamento compartilhado com desempenho de disco local.
Utilizar protocolos baseados em arquivos pode introduzir latência e gargalos na operação.
A infraestrutura de TI precisa de uma conexão direta e eficiente entre servidor e storage.
Essa comunicação é estabelecida por protocolos que operam em nível de bloco pela rede.
O iSCSI como base do datastore
O protocolo iSCSI funciona como uma camada de transporte que encapsula comandos SCSI em pacotes TCP/IP, permitindo que um hipervisor acesse um volume de armazenamento em um servidor NAS pela rede Ethernet como se fosse um disco local, criando um datastore de bloco com desempenho previsível para máquinas virtuais.
Em um ambiente de virtualização, o hipervisor precisa de um repositório central para armazenar os arquivos das máquinas virtuais. Esse repositório é conhecido como datastore.
O iSCSI permite que um storage NAS apresente um volume de armazenamento para o hipervisor como um disco rígido bruto. O hipervisor formata esse volume com seu próprio sistema de arquivos, como VMFS no caso do VMware ESXi.
A conexão se baseia em dois componentes. O iniciador iSCSI, presente no hipervisor, e o alvo iSCSI, configurado no servidor NAS.
O iniciador envia comandos SCSI pela rede, e o alvo no NAS os recebe e executa no volume de armazenamento designado.
Configuração da rede para iSCSI
A performance da conexão iSCSI depende diretamente da qualidade da infraestrutura de rede.
É uma prática recomendada dedicar uma rede física ou uma VLAN exclusiva para o tráfego de armazenamento. Isso isola a comunicação iSCSI do tráfego de dados dos usuários e da gerência.
A separação evita contenção de banda e reduz a latência. A rede dedicada garante que as operações de leitura e escrita das máquinas virtuais não sejam afetadas por outras atividades da rede corporativa.
O uso de switches com portas de 10GbE ou superiores melhora drasticamente o desempenho. Redes de 1GbE podem funcionar, mas frequentemente se tornam um gargalo em ambientes com múltiplas VMs ativas.
A ativação de Jumbo Frames nos switches, no servidor NAS e no hipervisor também contribui para a eficiência. Pacotes maiores reduzem o overhead de processamento de pacotes e otimizam a transferência de dados.
Diferenças entre iSCSI e NFS
A escolha entre iSCSI e NFS para um datastore de virtualização envolve entender suas diferenças fundamentais.
O iSCSI é um protocolo de armazenamento em bloco. Ele entrega um volume não formatado ao hipervisor, que assume total controle sobre o sistema de arquivos do datastore.
O NFS, por outro lado, é um protocolo de armazenamento em arquivo. O servidor NAS gerencia o sistema de arquivos e apresenta uma pasta compartilhada ao hipervisor. As máquinas virtuais são salvas como arquivos dentro dessa pasta.
Em termos de gerenciamento, o NFS costuma ser mais simples de configurar. Apenas um compartilhamento de rede precisa ser montado nos hosts.
O iSCSI exige a configuração de LUNs no NAS e a descoberta desses volumes nos iniciadores do hipervisor. Isso oferece um controle mais granular sobre o armazenamento.
O desempenho pode variar conforme a carga de trabalho. O iSCSI geralmente apresenta menor latência para operações de banco de dados e outras aplicações sensíveis a I/O, pois opera em um nível mais baixo.
Gerenciamento de LUNs no servidor NAS
A unidade lógica de armazenamento apresentada por um alvo iSCSI é chamada de LUN (Logical Unit Number).
No servidor NAS, o administrador de TI cria LUNs a partir do pool de armazenamento existente. Cada LUN funciona como um disco virtual independente que pode ser atribuído a um ou mais iniciadores.
É possível configurar LUNs com provisionamento fino (thin provisioning) ou espesso (thick provisioning). O provisionamento fino aloca espaço em disco apenas quando os dados são gravados, o que otimiza o uso do armazenamento.
O provisionamento espesso, por sua vez, reserva todo o espaço do LUN no momento da criação. Essa abordagem garante o desempenho, pois o espaço já está pré-alocado.
O controle de acesso aos LUNs é fundamental para a segurança. O administrador pode mapear LUNs para iniciadores específicos por meio de seus nomes qualificados (IQN), o que impede que servidores não autorizados acessem os volumes de armazenamento.
Desempenho e latência em ambientes virtuais
O desempenho de um datastore iSCSI é medido principalmente por IOPS (operações de entrada e saída por segundo) e latência.
Uma configuração de rede bem planejada, com baixa latência e alta largura de banda, é essencial para que o iSCSI entregue seu potencial. Uma rede congestionada ou mal configurada degrada o desempenho das máquinas virtuais.
O próprio storage NAS é um fator crítico. A performance do seu processador, a quantidade de memória RAM e a configuração dos discos (SATA, SAS ou SSD) determinam a capacidade do sistema de responder aos comandos SCSI.
Arranjos de discos em RAID e o uso de cache SSD no NAS podem acelerar significativamente as operações de leitura e escrita. Isso beneficia diretamente as VMs que acessam o datastore iSCSI.
Para ambientes com alta demanda, a implementação de MPIO (Multipath I/O) é uma estratégia importante. Ela estabelece múltiplos caminhos de rede entre o hipervisor e o storage, o que aumenta a resiliência e o throughput.
Proteção de dados com snapshots e backup
A proteção de dados em um datastore iSCSI envolve múltiplas camadas.
Muitos servidores NAS oferecem a funcionalidade de snapshot para LUNs iSCSI. Um snapshot captura o estado do volume em um ponto no tempo e permite uma recuperação rápida em caso de falha lógica ou exclusão de dados dentro de uma VM.
É importante ressaltar que snapshots não substituem uma política de backup. Eles são uma ferramenta de recuperação rápida, mas residem no mesmo storage, o que os torna vulneráveis a falhas de hardware ou ataques de ransomware.
O backup das máquinas virtuais deve ser feito por um software especializado que se integra ao hipervisor. Essas ferramentas criam cópias consistentes das VMs e as armazenam em um local separado, como outro NAS ou um serviço de nuvem.
A combinação de snapshots no NAS e backups externos das VMs cria uma estratégia de proteção de dados completa para o ambiente virtualizado.
A infraestrutura pede planejamento técnico
A implementação de iSCSI para conectar um servidor NAS a um hipervisor é uma decisão técnica que estrutura o armazenamento para virtualização. A conexão em nível de bloco oferece desempenho e controle para cargas de trabalho exigentes.
O sucesso da implementação depende de um planejamento cuidadoso da rede, da configuração do storage e da compreensão das diferenças entre protocolos. A escolha entre iSCSI e NFS deve ser baseada nos requisitos da aplicação e na experiência da equipe técnica.
Se sua empresa precisa avaliar a melhor forma de estruturar o armazenamento para um ambiente virtualizado, a equipe de especialistas do Grupo Data Storage e do Servidor NAS pode auxiliar na análise do cenário e na recomendação da solução mais adequada.
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