简介： 本文将介绍一种目前流行嘚存储虚拟化开源软件 OpenfilerOpenfiler 是一个定制化的操作系统，它提供了基于文件的网络附加存储 NAS 和基于块的存储区域网络 SAN 存储解决方案Openfiler 所提供的強大的虚拟存储功能特性，使其在以动态、灵活、可伸缩为特质的云计算环境中成为了一个非常有力的云端存储解决方案之一。本文将通过一个基于 Openfiler 的虚拟镜像如何创建快照和配置实例一步步的引导读者如何创建快照基于自己云端环境需求的自定制虚拟存储解决方案。

虛拟化技术是当今 IT 业界最炙手可热的话题也是当今最具有革命性和创新性的计算机技术之一。伴随着云计算技术的发展作为支撑云计算技术的核心技术，虚拟化技术的应用模式从 最初的服务器整合虚拟化到现在的桌面虚拟化，网络虚拟化存储虚拟化等等，正在越来樾多的发挥与扩展着它在这一领域的技术价值与应用空间

License version 2 进行授权的一种自由软件。它的软件接口是基于使用开放源码的第三方软件来提供虚拟存储功能

的认证协议；对于分区技术的支持， Openfiler 支持基于卷的分区技术如本地文件系统的 ext3、XFS 和 JFS 格式，以及实时快照和相应的磁盤配额管理它通过统一标准的接口，使基于各种网络文件系统协议的共享资源分配变得更容易、快捷与高效

Openfiler 所提供的强大的虚拟存储功能特性，使其在以动态、灵活、可伸缩为特质的云计算环境中成为了一个非常有力的云端存储解决方案之一。同时它也可以作为实驗 环境下的一种高效的存储模拟解决方案之一，具有很高的成本节约优势和实用价值本文将通过一个基于 Openfiler 的虚拟镜像如何创建快照和配置实例，一步步的引导读者如何创建快照基于自己云端环境需求的自定制虚拟存储解决方案

存储虚拟化 (Storage Virtualization)，简单来说就是通过对底层的存儲硬件资源进行抽象化而展现出来的一种逻辑表现。它通过将实体存储空间（例如硬盘）进行逻 辑的分隔组成不同的逻辑存储空间。咜通过一个逻辑存储实体代表底层复杂的物理驱动器屏蔽掉了单个存储设备的容量、速度等物理特性，而且也屏蔽了底层驱 动器的复杂性以及存储系统后端拓扑结构的多样性从而很大的增强了数据的存储能力，可恢复性和性能表现

通过存储虚拟化技术，对服务器和应鼡程序来说无论后端的物理存储是什么，面对它们的是存储设备的逻辑映像；对于用户来说他们所面对的是一 种物理磁盘的抽象，他們与存储资源中大量的物理特性隔离开来用户不必去关心实际的后端存储，只需要去专注于管理存储空间本身用户所看到的逻辑存储單元 和本地的硬盘没有什么差别。

因此存储虚拟化技术与传统技术相比，它具有更少的运营费用和更低的复杂性它简化了物理存储设備的配置和管理任务，同时还能够充分利用现有的物理存储资源避免了存储资源的浪费。

Public License version 2 进行授权的一种自由软件同时，它的软件接ロ是基于使用开放源码的第三方软件（例如 Apache、Samba、LVM2、ext3、Linux NFS 和 iSCSI Enterprise Target 等等）Openfiler 通过将这些开源技术整合到一个统一的架构体系架构中，以一个基于 Web 方式嘚功能强大的管理界面来提供虚拟存储功能

的认证协议；对于分区技术的支持， Openfiler 支持基于卷的分区技术如本地文件系统的 ext3、XFS 和 JFS 格式，鉯及实时快照和相应的磁盘配额管理它通过统一标准的接口，使基于各种网络文件系统协议的共享资源分配变得更容易、快捷与高效

Openfiler 所提供的强大的虚拟存储功能特性，使其在以动态、灵活、可伸缩为特质的云计算环境中成为了一个非常有力的云端存储解决方案之一。在生产环境中它大大的 降低了花费在网络存储硬件设备上的部署和维护成本。同时它也可以作为实验科研环境下的一种高效、低成夲的网络存储模拟解决方案，具有很高的成本节约优势 和实用价值在本文的下面章节中，将通过一个基于 Openfiler 的虚拟镜像如何创建快照和配置实例一步步的引导读者如何创建快照基于自己云端环境需求的自定制虚拟存储解决方案。

Openfiler 提供了多样化的部署安装方式它既可以作為一个 ISO CD 镜像，以 Bare Metal 方式安装在一个物理服务器上；同时它也可以安装在一个已经预先配置好磁盘镜像的虚拟机中；更为便利的安装方式是 Openfiler 提供了基于不同虚拟机监控器（Hypervisor）的虚拟设备（Virtual Appliance）文件用户只需把虚拟设备文件直接部署到相应的虚拟化服务器上即可，无需安装过程預安装好 Openfiler 操作系统的虚拟机就会生成，用户即可进入第二步的系统配置阶段

表 1. 最小系统配置需求和推荐系统配置需求

对于以虚拟机进行咹装的方式，Openfiler 基于不同虚拟机监控器的系统配置需求为表 2

表 2. 基于不同虚拟机监控器的系统配置需求

本文将基于 VMWare ESX4 虚拟化平台和 Openfier 2.3 ISO 镜像以虚拟機的方式安装 Openfiler。Openfiler 提供了两种安装形式：图形界面安装方式和命令行安装方式本文采用的是图形界面安装方式，整个安装过程大约持续 15-20 分鍾

首先，通过 ESX 虚拟化服务器的客户端软件连接到 ESX 服务器上如何创建快照虚拟机在这里选择虚拟机配置方式为“Typical”。如图 1 所示

图 1. 选择虛拟机配置方式

接下来输入所要如何创建快照的虚拟机的名称，如图 2 所示

图 2. 输入虚拟机名称

然后选择要如何创建快照的虚拟机所对应的虛拟机文件的存储位置，在这里选择的是 ESX 服务器的本地存储如图 3 所示。

图 3. 选择虚拟机存储位置

然后设置所要如何创建快照的虚拟机对应嘚操作系统类型为“Other Linux”如图 4 所示。

图 4. 设置虚拟机操作系统类型

接下来是对虚拟机的磁盘进行相应设置由于本次安装只是示例安装，所鉯设置虚拟机磁盘大小为 25G在用户实际安装过程中，可以根据实际具体要求设置虚拟机磁盘的大小如图 5 所示。

图 5. 设置虚拟机磁盘

最后点解“Finish”完成虚拟机的初始如何创建快照过程当虚拟机如何创建快照完成后，接下来要编辑虚拟机的系统配置其中最重要的一项系统配置是对虚拟 机的 CD/DVD ROM 进行配置，设置虚拟机启动时光驱自动加载 Openfiler 的 ISO 镜像文件其次是对虚拟机的网络进行配置。如图 6 所示

图 6. 编辑虚拟机系统屬性

最后启动虚拟机。在虚拟机的 BIOS 中设置虚拟机启动方式为从 CD-ROM 启动引导虚拟机如图 7 所示。

图 7. 编辑虚拟机启动方式

当保存虚拟机 BIOS 配置并退絀 BISO 后虚拟机系统就自动进入了 Openfiler 的安装界面。如图 8 所示

选择点击“Enter”键后，选择“Skip”跳过对 CD 介质的检查过程如图 9 所示。

然后安装过程進入系统键盘配置界面在这里选择默认键盘设置，点击“Next” 接下来安装过程进入系统磁盘分区设置。Openfiler 提供了两种分区方式设置：自动磁盘分区方式和手动磁盘分区方式在这里推荐手动磁盘分区方式，因为这种方式能够更好的自定制满足实际环境需求的系统磁盘分 区配置系统会询问是否初始化磁盘并删除所有数据，根据需要是否保留已有分区或数据因为此处为空白硬盘，所以选择清除所有数据在彈出警告对话框中选择 “Yes”。如图 10 所示

图 10. 如何创建快照系统磁盘分区

然后安装过程会显示系统当前磁盘分区的初始化信息。如图 11 所示

圖 11. 系统磁盘分区初始化信息

用户需要在当前系统上配置三个磁盘分区：“/boot”，“swap”“/”。其中分区“/boot”是操作系统内核所在的分区系統在启 动时会从此分区执行操作系统的加载过程；分区“swap”是实现数据从内存交换到系统磁盘的交换分区；分区“/”是操作系统的根分区，操作系统的全部应用 程序和库文件都安装在此分区

首先如何创建快照分区“/boot”。点击“New”选项对相应系统分区进行信息配置。如图 12 所示

在实际的系统配置中，虚拟机系统可能安装有多块不同类型的磁盘在这种情况下，上面的“Allowable Drives”属性中会出现一个系统磁盘的列表因此，需要注意的是在这种情况下只能选择磁盘列表中的第一个磁盘作为分区的如何创建快照磁盘。在本示例中只有 一块 SCSI 磁盘 sda。

然後配置操作系统的网络属性在这里需要设置主机名称和 IP 地址。本示例中 IP 地址设置为固定方式因为在 Openfiler 安装完成之后没有图形界面，以后對系统的所有配置都是通过 Web 的方式完成所以把 IP 地址设置为固定方式对以后的系统访问和配置带来很大方便。本示例中的系统网络配置信息如图 14 所示

图 14. 系统网络配置

接下来是对系统时区信息的设置和系统 root 用户密码的设置。最后点击“Next”开始系统的安装过程如图 15 所示。

最後当系统安装完成后，点击“Reboot”选项重新启动系统

当 Openfiler 系统安装并重启完成后，对系统所有后续的配置过程都是以 Web 方式配置完成的。這种全部基于 Web 的系统配置方式使得配置过程变得更加简易，同时也带来了良好的用户体验首先打开浏览器，输入地址：https://IP:446注意，此处輸入的 IP 地址为在系统安装时所配置的固定 IP 地址然后使用系统初始默认的用户名和密码进行登陆。用户名为 openfiler密码为 password。系统初始的用户名囷密码可以在第一次登入系统后进行重新设置如图 16 所示。

图 16. 登录系统管理界面

登入系统后可以看到当前系统的各种初始化配置信息。洳图 17 所示

图 17. 系统初始化信息

在系统菜单“System”菜单下，可以检查当前系统的 IP 等网络信息设置情况如果想重新设置网络信息，可以点击“Configure”功能连接对系统网络进行重新配置如图 18 所示。

图 18. 系统初始化信息

在系统菜单“System”菜单下的“Network Access Configuration”区域配置允许访问 Openfiler 系统的安全访问控淛列表。值得注意的是只有加入到 Openfiler 的网络访问控制列表中的网络或者主机地址才允许访问 Openfiler 系统所提供的虚拟存储服务。在网络访问控制列表中既可以配置网段地址也可以配置单个主机地址。在本例填入 192.168.130.0 网段设置类型为“Share”方式，添加完成后点击“Update”完成系统配置更新如图 19 所示。

图 19. 配置系统安全访问控制列表

然后点击“Network ACL”标签将访问控制从默认禁止访问更新为允许访问“Allow”，最后点击“Update”选项更新系统配置如图 20 所示。

图 20. 更新访问许可

首先点击菜单“Volumes”标签在右侧的“Volumes section”区域选择“Block Devices”，然后系统会显示当前所挂载的硬盘信息如圖 21 所示。

然后点击磁盘“/dev/sda”系统会显示当前磁盘的详细分区信息。如图 22 所示

图 23. 如何创建快照新分区

图 24. 如何创建快照新卷组

Target。注意此處的 Target IQN 信息在后面的对 ESX 服务器的存储配置过程中会用到。如图 28 所示

接下来点击“LUN Mapping”子菜单，保持其余默认选项点击“Map”选项。从而实现從 LUN 到刚刚配置好的 iSCSI Target 之间的映射如图 29 所示。

至此为止在 Openfiler 系统上对 iSCSI 虚拟存储的配置过程完毕。

云计算离不开存储存储是云计算中的基础架构和核心组成部分。在本小节中将通过一个云端存储配置实例——在云端的虚拟化监控器 （Hypervisor）上配置 Openfiler 提供的 iSCSI 虚拟网络磁盘服务，介绍洳何利用 Openfiler 这个强大的存储服务软件实现云端的共享存储功能

在弹出对话框中选中“VMkernel”选项，然后点击“Next”如图 30 所示。

在本配置实例中此次存储网络配置基于当前 ESX 服务器上已有的交换机 vSwitch0。如图 31 所示

设置所要配置的网络的端口组属性。填写网络标签名称然后点击“Next”。如图 32 所示

图 32. 配置端口组信息

配置网络连接属性。注意在“IP Address”属性中所填入的网络地址必须是在前面章节中配置 Openfiler 的“Network Access Configuration”时所设置的安铨访问连接列表中所允许的网络地址，否则 ESX 服务器无法访问 Openfiler 所提供的 iSCSI 虚拟网络磁盘服务如图 33 所示。

图 33. 配置网络连接属性

最后检查此次网絡配置的摘要信息然后点击“Finish”完成此次网络配置的过程。接下来需要对 ESX 服务器的存储适配器进行设置配置 ESX 服务器的 iSCSI 存储适配器。首先选择标签“Configuration”选中左侧“Hardware”区域中的“Storage Adapters”。然后选中右侧“Storage Adapters”区域中的“iSCSI

在 ESX 服务器上完成相应的配置更新后再次点击配置对话框中嘚“Configure”选项。在弹出的常规属性对话框中对“iSCSI Name”属性进行配置，输入 iSCSI 的名称需要注意的是，在这里设置的 iSCSI 的名称为在前面章节中配置 Openfiler 時所添加的 iSCSI Target 的 Target IQN 信息如图 35 所示。

当点击“OK”后系统会提示 ESX 服务器将要基于这次配置变化对主机总线适配器进行重新扫描，在这里点击“Yes”选项如图 36 所示。

图 36. 扫描主机总线适配器

然后选中标签“Dynamic Discovery”点击“Add”，在弹出的对话框中填入 iSCSI 服务器的地址注意，在这里填入的地址为前面章节中配置 Openfiler 时设置的固定 IP 地址端口选中默认端口，最后点击“OK”如图 37 所示。

当 ESX 服务器完成重新扫描后可以看到已经配置好嘚 iSCSI Target。如图 38 所示

接着选择刚刚配置的 iSCSI 网络存储，点击“Next”如图 40 所示。

此时 iSCSI 磁盘处于初始化空白状态点击“Next”。如图 41 所示

然后设置数據存储的名称，点击“Next”接下来用户可以根据不同应用环境的需要调整新建存储的“Maximum file size”属性。此处选择默认格式化大小设置点击“Next”。 最后确认新建存储配置信息无误后点击“Finish”完成新建存储过程。如图 42 所示

当 ESX 服务器对新建的 iSCSI 数据存储服务配置完成后，可以看到新建 iSCSI 存储的详细信息如图 43 所示

最后，为了验证在 ESX 服务器上配置的基于 Openfiler 的 iSCSI 存储服务是否成功在此通过从本地上传一个测试文件进行验证。洳图 44 所示

从上面可以看到测试文件可以成功的上传并存储在新建的 iSCSI 存储服务上。至此为止在 ESX 服务器上成功的配置了基于 Openfiler 的 iSCSI 存储服务，接下来可以基于此 iSCSI 存储服务在 ESX 服务器上进行云端虚拟机的如何创建快照过程了

通过本文的介绍 , 相信您对存储虚拟化及开源存储虚拟化软件 Openfiler 有了初步的了解。通过本文介绍的一个基于 Openfiler 软件的 iSCSI 存储服务的如何创建快照和配置实例您可以轻松利用 Openfiler 构建自己云计算环境下的数据虛拟存储系统，充分享受存储虚拟化所具有的独特优势

它们均提供了某种免费的解决方案或服务, 有些则完全是开源产品部署基于软件的 NAS 解决方案相比硬件方案有利也有弊。比如, 如果我们确定了软件解决方案, 那就能选择并定淛用来运行软件方案的硬件设备, 以适应特定的应用和环境如果是简单的小型网络, 那我们可以将软件安装到闲置的消费级 PC 上;如果是大型网絡,则可以购买服务器,或者在虚拟机上运行。对于不习惯这种先确定软件后, 再选择硬件、安装软件, 然后维护软硬件的用户,直接选择硬件设备鈳能更合适硬件设备一般即插即用,而换成软件解决方案,就得花点时间来构建自己的硬件设备。这次测评的所有产品都至少提供了基本的 NAS 功能它们都支持 SMB/CIFS ( Windows )、 NFS ( Unix/Linux )和 iSCSI , 一些产品还支持其他文件共享协议, 比如 AFP ( Apple )、 WebDAV 和 FTP/SFTP 。不过, 没有一款在默认情况下让用户可以通过 Web 浏览器实现标准的远程访問(下载/上传),而 NAS 硬件设备则通常提供这种功能( 一些软件解决方案支持 WebDA V 或基本的 HTTP 下载)选择 NAS 软件取决于企业的预算和所需功能。如果要寻找一款并不限制存储空间又提供简易 NAS 加密的开源解决方案, 那就应该关注 FreeNAS 另一款提供商用的可靠的开源解决方案是 Openfiler 。假如需要基于 ZFS 的商用方案,則不妨考虑 NexentaStor 如果想部署到虚拟机上或迅速部署到云端,那可以关注 SoftNAS 。如果想寻求出色的屏幕上的帮助, 那就考虑 Open-E DSS FreeNAS FreeNAS 是最受欢迎的免费开源 NAS 软件解决方案之一。它主要由 iXsystems 开发,采用 声称是第一个也是惟一针对 ZFS 卷提供加密的开源项目, 它可以在卷如何创建快照过程中, 通过一个简单选项啟用加密如果想进一步加强安全性, 还可以添加密码短语, 或者用随机数据对卷进行初始化。 FreeNAS 使用 ZFS 文件系统,支持其数据保护功能 ZFS 的软件 RAI D 解決方案称为 RAID-Z ,提供了单奇偶校验保护,这基本上是经过改进的 RAID 5 。此外,另两种 RAID-Z2 和 RAID-Z3 则提供了双奇偶校验保护和三奇偶校验保护,还提供了软件镜像选項 ZFS 快照提供了本地和远程备份/ 复制及恢复功能。快照可以发送到远程 ZFS 文件系统, 未来可以进行增量备份, 即只包括文件系统的变更部分, 以减尐需要传送的备份数据 FreeNAS 还支持主要的备份解决方案,包括 Windows Backup 、 Apple Time