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A virtualização de servidores demanda um armazenamento centralizado e eficiente.
Soluções baseadas em arquivos nem sempre entregam o desempenho necessário.
A infraestrutura precisa de um acesso que se comporte como um disco local.
É nesse contexto que o protocolo iSCSI se torna uma opção estratégica.
O iSCSI como armazenamento em bloco
Um servidor NAS com suporte a iSCSI oferece armazenamento em bloco sobre redes IP, permitindo que servidores e hipervisores se conectem a volumes de armazenamento remoto (LUNs) como se fossem discos locais, o que simplifica a criação de datastores para máquinas virtuais e otimiza operações de leitura e escrita intensivas.
Diferente de protocolos baseados em arquivos como SMB ou NFS, o iSCSI opera em um nível mais baixo.
Ele transporta comandos SCSI encapsulados em pacotes TCP/IP.
Na prática, o servidor que se conecta a um volume iSCSI, chamado de iniciador, enxerga o armazenamento como um disco rígido diretamente conectado.
O servidor NAS atua como o alvo, que apresenta esses volumes lógicos, conhecidos como LUNs.
Essa abordagem entrega a responsabilidade de formatação e gerenciamento do sistema de arquivos ao sistema operacional do servidor iniciador.
Para um hipervisor, isso significa que ele pode criar um datastore formatado com seu próprio sistema de arquivos, como o VMFS da VMware, sobre o LUN.
Diferenças entre iSCSI e NFS
A escolha entre iSCSI e NFS é uma decisão técnica comum em ambientes de virtualização.
Ambos os protocolos permitem que um servidor NAS forneça armazenamento para máquinas virtuais, mas funcionam de maneiras distintas.
O iSCSI é um protocolo de armazenamento em bloco.
O servidor NAS entrega um volume bruto e o hipervisor o gerencia como um disco local.
Já o NFS é um protocolo de armazenamento em arquivo.
Nesse modelo, o servidor NAS gerencia o sistema de arquivos e compartilha uma pasta na rede, que o hipervisor monta para armazenar os arquivos das VMs.
O gerenciamento com NFS costuma ser mais simples, pois não há necessidade de formatar LUNs ou gerenciar datastores em nível de bloco.
No entanto, o iSCSI pode oferecer vantagens de desempenho para cargas de trabalho específicas, como bancos de dados ou aplicações com I/O intenso.
A decisão depende do perfil da aplicação, da complexidade do ambiente e da experiência da equipe de TI.
Configuração da rede para iSCSI
O desempenho do iSCSI está diretamente ligado à qualidade da infraestrutura de rede.
Uma configuração inadequada pode causar alta latência e gargalos de performance.
Por isso, a rede precisa de planejamento.
A prática recomendada é isolar o tráfego de armazenamento iSCSI do tráfego geral da rede.
Isso pode ser feito com switches físicos dedicados ou com o uso de VLANs para criar uma rede lógica separada.
Essa segmentação evita que o tráfego de dados dos usuários concorra com as operações de leitura e escrita das máquinas virtuais.
Para ambientes que exigem maior performance, uma rede 10GbE é o padrão mínimo.
O uso de Jumbo Frames, que aumenta o tamanho do payload de cada pacote de rede, também ajuda a reduzir a sobrecarga de processamento no NAS e nos servidores.
Outro recurso importante é o Multipath I/O, que estabelece múltiplos caminhos entre o iniciador e o alvo para aumentar a redundância e o throughput.
Gerenciamento de LUNs e datastores
A operação com iSCSI envolve a criação e o gerenciamento de LUNs no servidor NAS.
Um LUN é um volume lógico que o storage NAS apresenta ao hipervisor.
O processo começa no painel de administração do NAS.
O administrador de TI cria um LUN com um tamanho específico e o associa a um alvo iSCSI.
Em seguida, o hipervisor descobre esse alvo na rede e se conecta ao LUN.
Uma vez conectado, o hipervisor pode formatar o LUN com seu sistema de arquivos otimizado para virtualização.
O resultado é um datastore pronto para hospedar máquinas virtuais.
Os administradores podem escolher entre provisionamento fino ou espesso para os LUNs.
O provisionamento espesso aloca todo o espaço do LUN no momento da criação, o que garante o desempenho.
O provisionamento fino aloca espaço conforme a necessidade, o que otimiza o uso do armazenamento, mas exige monitoramento para evitar falta de espaço.
Desempenho e latência em virtualização
Ambientes de virtualização consolidam múltiplas cargas de trabalho em poucos servidores físicos.
Essa consolidação gera uma demanda intensa por operações de entrada e saída no armazenamento.
O iSCSI foi projetado para lidar com essa concorrência.
Como um protocolo de bloco, ele tende a ter uma latência menor para certas operações em comparação com protocolos de arquivo.
Isso é especialmente válido para aplicações sensíveis ao tempo de resposta, como bancos de dados transacionais ou servidores de aplicação.
A performance, medida em IOPS e throughput, depende de toda a cadeia.
Isso inclui o poder de processamento do servidor NAS, a quantidade de memória RAM, o tipo de discos utilizados e a velocidade da rede.
Um storage NAS com cache SSD pode acelerar significativamente as operações de leitura e escrita, reduzindo a latência para as máquinas virtuais.
Proteção de dados com iSCSI
Usar iSCSI para armazenamento de máquinas virtuais exige uma estratégia de proteção de dados bem definida.
Muitos servidores NAS corporativos oferecem recursos de snapshot para LUNs iSCSI.
Esses snapshots criam pontos de recuperação no tempo com impacto mínimo na performance.
Em caso de falha de software, corrupção de dados ou ataque de ransomware dentro de uma VM, é possível reverter o LUN inteiro para um estado anterior em minutos.
Um snapshot agiliza a recuperação, mas não substitui uma política de backup.
O backup das máquinas virtuais continua sendo fundamental.
Soluções de backup modernas se integram aos hipervisores para realizar cópias consistentes das VMs armazenadas em datastores iSCSI.
A camada de hardware também contribui para a proteção.
O uso de arranjos RAID no servidor NAS garante a continuidade da operação mesmo sob falha de um ou mais discos.
RAID protege contra falha de disco, mas não é backup.
A escolha do NAS para iSCSI
A decisão de usar iSCSI deve ser acompanhada da escolha de um servidor NAS adequado para a tarefa.
Nem todo storage NAS que lista iSCSI como um recurso consegue entregar o desempenho necessário para um ambiente de virtualização produtivo.
É preciso avaliar o hardware do equipamento, incluindo processador, memória e interfaces de rede.
Um modelo subdimensionado pode se tornar um gargalo para toda a infraestrutura virtualizada.
Se a sua empresa precisa de um armazenamento para virtualização, analisar o cenário técnico é o primeiro passo.
A equipe de especialistas do Servidor NAS e do Grupo Data Storage pode ajudar a avaliar as necessidades do seu ambiente e indicar a solução mais adequada para sua operação.
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