說到VMware vSphere的某些高級特性，比如VMotion、fault tolerance（容錯）、high availability（高可用）以及VMware DRS（Distributed Resource Scheduler，分布式資源調度）。vSphere的專利技術–“VMFS文件系統”——具有一種特殊的鎖機制，允許多臺物理主機連接到同一個共享的存儲卷，其上的虛擬機也可以共享存儲空間。不過，從傳統的角度來說，實現共享存儲卷意味著必須使用昂貴的光纖通道網絡基礎架構, 不過現在，iSCSI和NFS網絡存儲設備已經成為了一種更經濟的選擇。
在本文中，我們將為您介紹如何在vSphere環境中正確的安裝、配置iSCSI存儲，我們會對要點做相應的提示，并提供一些最佳實踐供您參考。此外，我們在不同的配置環境下做了性能測試，通過比較這些測試結果，能夠分析出各類配置對性能的影響。
VMware的流行促進了iSCSI的普及
第一個支持iSCSI網絡存儲的VMware版本是 ESX 3.0。它的內部集成了一個叫做initiatior（發起端）的客戶端程序，通過局域網將SCSI命令發送到存儲裝置中的Target（目標端）SCSI設備。與光纖通道技術不同，iSCSI使用傳統的網絡元件和標準的TCP/IP協議，因此它不需要特殊的線纜和交換機設備。
目前iSCSI的initiator（發起端）可以是軟件程序，也可以基于硬件。軟件initiator 通過使用內建于VMkernel的設備驅動，利用網絡適配器和以太網協議將數據寫到遠端的iSCSI Target（目標端）。因此軟件initiator 的一些重要特征是：
使用以太網卡和本地VMkernel iSCSI堆棧
對于刀片服務器，或者擴展槽有限的服務器來說是一個好的選擇
比硬件initiator便宜
CPU密集運算，因為協議的處理會增加CPU的開銷
ESX server不支持基于軟件initiator的boot（啟動）模式；ESXi可以使用iSCSI Boot Firmware Table（iBFT）。
硬件initiator則使用專用的iSCSI HBA卡，它可以幫助服務器提升性能。它包括網絡適配器、TCP/IP協議卸載引擎（TOE，TCP/IP offload engine）、以及SCSI總線控制器等組件。硬件initiator的特征包括：
I/O性能比軟件initiator好
消耗更少的ESX server主機資源，特別是CPU資源
ESX server能夠從硬件initiator啟動
對于正在使用光纖通道存儲的用戶來說，iSCSI是個不錯的替代方案，因為iSCSI不但可以降低部署成本，還可以保證良好的性能。vSphere目前已經能夠支持10Gbps以太網協議，性能大大超過1Gbps以太網技術。當然，使用iSCSI也存在一個大的風險，如果采用的是軟件initiator，難免會給CPU帶來額外的開銷，不過換成硬件initiator之后，這個問題就可以避免。使用硬件initiator還有一個好處就是可以將iSCSI數據流與其他網絡流量完全隔離，而各種數據流的混合會讓網絡環境變得脆弱且容易波動。
出于優化vSphere的目的，VMware公司將軟件iSCSI initiator的堆棧代碼完全重寫了一遍，就是為了更有效的利用CPU時鐘周期。結果，與VMware的上一個版本Infrastructure 3相比，vSphere的效率和吞吐量明顯提升。這個結果的實現主要是通過改進VMkernel的TCP/IP堆棧，優化相關緩存，以及通過提高內部鎖的效率達成的。vSphere還增加了對雙向CHAP（Challenge-Handshake Authentication Protocol）的支持，無論是initiator（發起端）還是Target（目標端）都需要經過相互的認證，這種認證機制提供了更好的安全保護。
在vSphere環境中，如何規劃iSCSI的實施
在我們計劃將iSCSI存儲用于vSphere環境之前，必須做好幾個決策。讓我們先來看看iSCSI存儲設備。
我們可以在vSphere環境中隨心所欲的使用任何類型的iSCSI存儲設備，因為主機端連接使用的是標準的網絡適配器、標準的initiator以及通用的協議。但是我們必須注意兩件事。首先，vSphere官方宣稱支持的iSCSI存儲設備僅限于某些廠商的特定型號（具體參見vSphere硬件兼容性指南），這就意味著如果我們打電話向VMware咨詢一個與存儲設備相關的問題，他有可能讓我們去撥打存儲供應商的支持電話。其次，我們需要注意的是，不同的iSCSI存儲系統性能也有較大的差異。通常，對性能要求越高，所需的成本也越高。所以，針對虛擬機環境，我們要謹慎的選擇iSCSI設備，確保它的性能能夠滿足應用程序對磁盤I/O的要求。
關于網絡，也有一些需要注意的事項。如果要優化iSCSI的性能，最好創建一個獨立的網絡環境。這是為了確保iSCSI數據流不被其他網絡流量干擾，同時對確保iSCSI的信息安全也有幫助。在虛擬機環境下，不能用100兆網卡承載iSCSI應用，那會非常的慢，甚至于完全不可用。所以，至少要用到千兆網絡環境，如果預算充足的話，推薦使用萬兆以太網。如果擔心服務器資源開銷過大，則可以考慮使用硬件initiator（TOE適配器），前提是確保我們選擇的這個TOE適配器在VMware的硬件兼容列表中。如果我們使用了一個VMware不支持的TOE適配器，vSphere會將視其為一個標準的網卡，那也就無從發揮TOE的好處了。最后，如果為了獲得最高的系統可用性而使用多路徑的話，至少要用到兩塊網卡（不能是橋接或者多端口）分別連接到兩臺物理交換機，這一點與我們在光纖通道環境中配置多路徑是一樣的。
