ISCSI para virtualização e servidores: alto desempenho, confiabilidade e configuração simples de armazenamento em rede para o seu NAS.
O protocolo iSCSI (Internet Small Computer System Interface) transporta comandos SCSI sobre redes TCP/IP. Essa tecnologia permite que um servidor, conhecido como iniciador, acesse um dispositivo de armazenamento na rede, o alvo, como se fosse um disco rígido conectado diretamente a ele. Na prática, um storage QNAP atua como um alvo iSCSI, onde criamos volumes virtuais chamados LUNs (Logical Unit Numbers). Vários servidores podem se conectar a esses LUNs, que aparecem para o sistema operacional como discos locais brutos, prontos para formatação e uso. Essa abordagem é frequentemente superior ao compartilhamento tradicional para aplicações que exigem alto desempenho. Por isso, o iSCSI é amplamente adotado em ambientes de virtualização com VMware e Hyper-V, além de servidores de banco de dados. Ele oferece uma alternativa de baixo custo para criar uma SAN (Storage Area Network) com a infraestrutura Ethernet já existente na maioria das empresas.
Protocolos como SMB e NFS operam no nível de arquivo. O servidor enxerga uma pasta compartilhada e solicita arquivos específicos, enquanto o sistema do storage gerencia todo o sistema de arquivos. Essa camada extra de processamento, embora pequena, pode gerar latência em operações intensivas. O iSCSI, por outro lado, funciona no nível de bloco. Ele entrega blocos de dados brutos pela rede, sem interpretar o que eles contêm. O sistema operacional do servidor que se conecta ao LUN é quem assume a total responsabilidade por formatar e gerenciar o sistema de arquivos. Essa comunicação direta quase sempre resulta em maior performance. Como resultado, para cargas de trabalho como máquinas virtuais e bancos de dados, o acesso em bloco melhora significativamente os tempos de resposta. O servidor tem controle total sobre o disco, o que otimiza as operações de leitura e escrita.
Um QNAP NAS transforma o armazenamento em rede em uma solução centralizada e inteligente. Em vez de gerenciar discos em vários servidores físicos, os administradores controlam um único pool de armazenamento, o que simplifica bastante a alocação de espaço e o monitoramento da capacidade. Além da centralização, esses equipamentos oferecem recursos avançados que não estão disponíveis em discos locais. Ferramentas como snapshots, thin provisioning e replicação remota protegem os dados e otimizam o uso do espaço. Um snapshot de um LUN, por exemplo, captura seu estado em um ponto no tempo e permite uma recuperação quase instantânea. Essa combinação de gerenciamento simplificado e funcionalidades robustas torna um storage QNAP uma plataforma ideal para virtualização. Ele também democratiza o acesso a tecnologias de SAN, pois utiliza hardware de rede Ethernet padrão, com um custo muito menor que soluções baseadas em Fibre Channel.
Os LUNs são essencialmente discos virtuais provisionados a partir do pool de armazenamento do seu QNAP. Você pode criar diversos LUNs, cada um com um tamanho específico, e apresentá-los para diferentes servidores. Essa flexibilidade é um dos maiores trunfos do iSCSI. Em um cenário com VMware, por exemplo, um host ESXi se conecta a um LUN iSCSI. Em seguida, ele formata esse LUN com o sistema de arquivos VMFS. Dentro desse único datastore VMFS, o host pode armazenar os arquivos de disco (VMDKs) de dezenas de máquinas virtuais. Essa arquitetura com armazenamento compartilhado também é um pré-requisito para recursos avançados de virtualização. Tecnologias como vMotion, que movem uma VM ligada entre hosts físicos sem downtime, só funcionam porque os arquivos da máquina virtual residem em um storage acessível por todos os servidores do cluster.
O sistema operacional QTS da QNAP simplifica bastante a configuração do iSCSI. Através de uma interface gráfica intuitiva, qualquer administrador de sistemas consegue provisionar um novo LUN em poucos minutos. O processo é direto e elimina a complexidade que frequentemente acompanha as soluções SAN tradicionais. Basicamente, o fluxo envolve a criação de um alvo iSCSI, que é o ponto de conexão para os servidores. Depois, você cria um ou mais LUNs e os mapeia para esse alvo. É possível ainda definir políticas de acesso para que apenas servidores autorizados consigam se conectar. Do lado do servidor, basta usar o iniciador iSCSI nativo, disponível no Windows Server, Linux ou VMware ESXi, para descobrir o alvo na rede e montar o LUN. Uma vez conectado, o novo disco aparece no gerenciador de discos do sistema, pronto para ser inicializado.
O desempenho do iSCSI depende diretamente da qualidade da sua rede. Como ele transporta dados em bloco, qualquer latência ou perda de pacotes pode degradar a performance. Por isso, uma rede congestionada e compartilhada com o tráfego normal dos usuários raramente é uma boa ideia. A melhor prática é sempre isolar o tráfego de armazenamento. Isso pode ser feito com uma rede física separada, usando switches e placas de rede dedicadas, ou através de VLANs para criar uma separação lógica. Essa medida garante que as operações de I/O das suas VMs não competirão por banda com outras atividades. Embora o iSCSI funcione sobre redes Gigabit Ethernet (1GbE), para ambientes de virtualização com múltiplas VMs, uma infraestrutura de 10GbE ou mais rápida é quase sempre necessária. A agregação de link também pode ser usada para aumentar a largura de banda e fornecer alguma redundância no caminho.
Muitos modelos de storage QNAP suportam a instalação de SSDs para atuar como um cache de alta velocidade. Essa tecnologia armazena os blocos de dados mais acessados, ou "dados quentes", nos SSDs, que são muito mais rápidos que os discos rígidos tradicionais. Para cargas de trabalho iSCSI, o efeito do cache é transformador. Quando uma máquina virtual solicita um dado que está no cache SSD, a resposta do storage é quase imediata. Isso eleva drasticamente o número de IOPS (operações de entrada e saída por segundo) e reduz a latência média. Como resultado, as aplicações que rodam dentro das VMs se tornam muito mais ágeis. Bancos de dados, servidores de aplicação e até mesmo a inicialização dos sistemas operacionais das máquinas virtuais se beneficiam diretamente desse aumento de performance.
Um dos maiores riscos em qualquer ambiente de TI é a perda de dados, seja por falha humana, ataque de ransomware ou corrupção de arquivos. Com LUNs iSCSI, a proteção se torna ainda mais importante, pois um único volume pode conter dezenas de máquinas virtuais. Os storages QNAP oferecem uma poderosa camada de proteção através da tecnologia de snapshots. Um snapshot é uma imagem de um LUN em um ponto específico no tempo, criada de forma quase instantânea e com mínimo impacto no desempenho. Você pode agendar a criação de múltiplos snapshots ao longo do dia. Se ocorrer um desastre, como a exclusão acidental de arquivos importantes dentro de uma VM, você não precisa restaurar um backup completo. Basta reverter o LUN inteiro para o estado de um snapshot anterior em poucos segundos. Essa capacidade de recuperação rápida é fundamental para a continuidade dos negócios.
A centralização do armazenamento simplifica a vida do gestor de TI. Em vez de se preocupar com a capacidade e a saúde dos discos em cada um dos seus dez servidores, ele gerencia um único pool de armazenamento no QNAP. Isso economiza um tempo valioso. A escalabilidade também melhora muito. Se uma VM precisa de mais espaço, basta expandir o tamanho do seu LUN na interface do QNAP, sem precisar desligar o servidor físico para instalar um novo disco. Esse processo é ágil e não causa interrupções no serviço. Adicionalmente, a estratégia de backup se torna mais coesa. É muito mais eficiente fazer o backup dos LUNs diretamente do storage central do que instalar e gerenciar agentes de backup em cada servidor individualmente. Isso reduz a carga sobre os servidores e centraliza a política de proteção de dados.
O protocolo iSCSI entrega o desempenho do armazenamento em bloco com a flexibilidade e o custo da rede Ethernet. Ele é a escolha ideal para ambientes de virtualização, bancos de dados e qualquer aplicação que precise de baixa latência e alto número de IOPS. No entanto, seu sucesso depende de um planejamento de rede cuidadoso. Para um simples compartilhamento de documentos ou arquivos de mídia, protocolos como SMB e NFS são mais simples e totalmente adequados. A escolha sempre depende da carga de trabalho específica. Quando a demanda é por performance e recursos avançados para servidores, um storage QNAP com iSCSI é a resposta. Ele transforma um equipamento de armazenamento em rede em um pilar robusto e eficiente para sua infraestrutura de virtualização.