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使用 QNAP NAS 存储和光纤通道设置基本 Xsan 环境

最后修订日期: 2020-08-12


QNAP NAS 和 Xsan 简介

Xsan 是 Apple 的群集文件系统，支持多个 macOS 工作站访问共享存储空间。通过 Xsan，多个客户端可以同时读取或写入同一文件，同时查看同一文件内容。本文介绍了使用 QNAP NAS 存储空间通过光纤通道 (FC) 网络简单设置 Xsan 的过程。

角色

硬件

安装的软件

Xsan MDC（元数据控制器）
  • Apple Mac Pro
  • Thunderbolt 至光纤通道适配器连接到 Mac Pro 上的 Thunderbolt 端口
  • macOS 的最新版本 有关 Xsan 和 macOS 兼容性的详细信息，请参见 https://support.apple.com/en-us/HT200111。
  • macOS Server 5.9 应用
  • 最新版 Thunderbolt 至光纤通道适配器驱动程序

Xsan 客户端
  • Apple Mac Pro
  • Thunderbolt 至光纤通道适配器连接到 Mac Pro 上的 Thunderbolt 端口
  • macOS 的最新版本 有关 Xsan 和 macOS 兼容性的详细信息，请参见 https://support.apple.com/en-us/HT200111。
  • macOS Server 5.9 应用
  • 最新版 Thunderbolt 至光纤通道适配器驱动程序

共享存储

安装了光纤通道卡的 QNAP NAS

有关 NAS 和光纤通道卡兼容性，请参见 https://www.qnap.com/go/solution/fibrechannel-san。

最新版 QTS

以太网交换机
  • 千兆位以太网交换机
  • 以太网线，用于将以太网交换机连接到 NAS、Xsan MDC 和每个 Xsan 客户端。

不适用

光纤通道 (FC) 交换机
  • 光纤通道交换机
  • 光纤通道线缆，用于将光纤通道交换机连接到 NAS、Xsan MDC 和每个 Xsan 客户端。

不适用

存储配置

Xsan 宗卷需要三种数据存储空间：用户数据、文件元数据和文件日志数据。

数据类型

已用空间

建议的 RAID 配置

演示配置

元数据

每 1000 万个文件约 10 GB

RAID 1
  • RAID 1
  • 30 GB
  • 元数据和文件日志数据共享的空间

文件日志

每卷 64 KB 到 512 MB

RAID 1

用户数据

取决于用户
  • RAID 5
  • 用户数据空间应与元数据和文件日志空间分开，以改进性能。
  • RAID 5
  • 500 GB

配置 Xsan MDC（元数据控制器）

  1. 将 macOS 更新到最新版本。
  2. 配置 macOS 以使用网络时间协议 (NTP) 服务器自动设置其时间和日期。
    重要：为避免时间不一致，请确保 Xsan 环境中的所有计算机都使用同一 NTP 服务器。
  3. 请确保 MDC 主机名可由 DNS 解析。
    提示：对于小型网络，一个简单的解决方案是在 MDC 上安装应用程序 dnsmasq 。然后将 Xsan 环境中的每台计算机配置为使用 MDC 的 IP 地址作为 DNS 服务器。
  4. 从 Apple App Store 下载 macOS Server 应用。
  5. 安装 macOS Server。
  6. 创建 Thunderbolt 至光纤通道连接。
    1. 安装最新光纤通道适配器驱动程序。
    2. 将 Thunderbolt 至光纤通道适配器连接到计算机。
    3. 通过适配器实用工具软件检查光纤通道连接。

配置 Xsan 客户端

在 Xsan 环境中的每个客户端上运行以下步骤。

  1. 将 macOS 更新到最新版本。
  2. 配置 macOS 以使用网络时间协议 (NTP) 服务器自动设置其时间和日期。
    重要：为避免时间不一致，请确保 Xsan 环境中的所有计算机都使用同一 NTP 服务器。
  3. 请确保 MDC 主机名可由 DNS 解析。
    提示：对于小型网络，一个简单的解决方案是在 MDC 上安装应用程序 dnsmasq 。然后将 Xsan 环境中的每台计算机配置为使用 MDC 的 IP 地址作为 DNS 服务器。
  4. 创建 Thunderbolt 至光纤通道连接。
    1. 安装最新光纤通道适配器驱动程序。
    2. 将 Thunderbolt 至光纤通道适配器连接到计算机。
    3. 通过适配器实用工具软件检查光纤通道连接。

配置 QNAP NAS

  1. 准备一个安装了光纤通道卡的 QNAP NAS。
    有关兼容 NAS 设备和光纤通道卡的列表，请参见 https://www.qnap.com/solution/fibrechannel-san。
  2. 创建元数据和日志数据 LUN。
    1. 登录 QTS。
    2. 转到“Storage & Snapshots”（存储与快照总管）>“Storage”（存储）>“Storage/Snapshots”（存储/快照）。
    3. 单击“Create”（创建），然后选择“New Storage Pool”（新存储池）。
      此时会打开“Create Storage Pool Wizard”（创建存储池向导）窗口。
    4. 单击“Next”（下一步）。
    5. 在“Select Disk(s)”（选择磁盘）中，选择两个磁盘，然后将 RAID 类型设置为RAID 1。
    6. 单击“Next”（下一步），然后再次单击“Next”（下一步）。
    7. 单击“Create”（创建），然后确认“OK”（确定）。
      QTS 将创建存储池，然后在“Storage/Snapshots”（存储/快照）屏幕上显示相关信息。此时将打开一个窗口，询问是否要创建新卷。
    8. 单击“Close”（关闭）。
      将返回“Storage/Snapshots”（存储/快照）。
    9. 单击“Create”（创建），然后选择“New Block-Based LUN”（新建区块 LUN）。
      现在会打开“Block-Based LUN Creation Wizard”（区块 LUN 创建向导）。
    10. 在“Location”（位置）下，选择在前面步骤中创建的 RAID 1 池。选择“Thick instant allocation”（厚立即配置），然后单击“Next”（下一步）。
    11. 指定 LUN 名称和 LUN 容量，然后单击“Next”（下一步）。
    12. 单击“Finish”（完成）。
      QTS 会创建 LUN。
  3. 创建用户数据 LUN。
    1. 按照创建元数据和日志数据存储池的步骤操作，但这次选择以下选项：
      • 磁盘总数：3
      • RAID 类型：RAID 5
    2. 按照创建元数据和日志数据 LUN 的步骤操作，但这次选择以下选项：
      • Location（位置）：RAID 5 存储池
  4. 将每个 LUN 映射到一个光纤通道端口。
    1. 登录 QTS。
    2. 转到“iSCSI & Fibre Channel”（iSCSI 与光纤通道）>“Fibre Channel”（光纤通道）>“FC Storage”（光纤通道存储）。
    3. 在“Unmapped LUNs”（未映射 LUN）下，选择用户数据 LUN。
    4. 单击“Action”（操作），然后选择“Edit LUN Mapping”（编辑 LUN 映射）。
      此时会打开“Edit LUN Mapping”（编辑 LUN 映射）窗口。
    5. 选择“Map to FC port group”（映射到光纤通道端口组），然后选择“All FC ports”（所有光纤通道端口）。选择“Enable LUN and do not configure LUN masking (Every FC initiator will see the LUN)”（启用 LUN 但不配置 LUN 屏蔽(每个光纤通道启动器都可以看到 LUN)），然后单击“OK”（确定）。
    6. 重复以上步骤，映射元数据和日志数据 LUN。
      LUN 现在列在 “Default - All FC Ports”（默认 - 所有光纤通道端口）下。
  5. 映射 LUN 后，您可能会看到 MDC 和所有客户端上的 macOS 上出现一条警告消息。如果看到此消息，请单击“Ignore”（忽略）。

Xsan 拓扑

下面是一个基本 Xsan 拓扑的示例：

这是一个简化版本，MDC 和客户端直接连接到 NAS 上的光纤通道端口。

  • 光纤通道 (FC)
    • 用光纤通道线缆连接所有客户端和 NAS。
    • 性能取决于 NAS 光纤通道卡的带宽、SFP 收发器、光纤通道线缆、Thunderbolt 至光纤通道适配器和光纤通道交换机。
  • 以太网
    • 使用以太网线将所有计算机和 NAS 连接到千兆位路由器或交换机。
    • Apple 建议创建三个独立的以太网网络，连接 Xsan 环境中的所有计算机：Internet、分布式 LAN 客户端 (DLC) 和元数据。为了简便起见，本教程仅创建元数据网络。
    • 为 Xsan 网络中的每台计算机分配一个静态 IP 地址，并确保所有计算机的 DNS 条目均有效。
      提示：如果要使用 DHCP 路由器分配 IP 地址，可以在路由器设置中将每个 IP 地址保留为静态。

配置 Xsan

  1. 登录到 MDC。
  2. 将 macOS 配置为永不睡眠。
    1. 转到“Apple menu”（Apple 菜单）>“System Preferences”（系统偏好设置）>“Energy Saver”（节能器）。
    2. 在“Battery”（电池）屏幕上，根据 macOS 版本执行以下操作之一：
      • 将“Computer Sleep”（电脑进入睡眠）滑动到“Never”（永不）。
      • 选中“Prevent computer from sleeping automatically when the display is turned off”（当显示器关闭时，防止电脑自动进入睡眠）。
    3. 在“Power Adapter”（电源适配器）屏幕上重复以上操作。
  3. 转到 macOS Server >“Advanced”（高级）> Xsan。
  4. 启用 Xsan 服务。
    此时将打开 Xsan“Getting Started”（开始使用）向导。
  5. 选择“Create a new SAN”（创建新 SAN），然后单击“Next”（下一步）。
  6. 如果 MDC 上未启用 Open Directory，请按照向导设置 Open Directory。
  7. 指定一个唯一的 SAN 名称。
  8. 输入目录管理员登录名和密码。
    这些凭据在 Open Directory 设置期间指定。
  9. 按照向导完成设置。

创建 Xsan 宗卷

  1. 登录到 MDC。
  2. 转到 macOS Server >“Advanced”（高级）> Xsan。
  3. 在“Volumes”（宗卷）下，单击 +。
  4. 指定一个唯一的宗卷名。
  5. 配置宗卷设置。
    本教程使用默认设置。
  6. 为宗卷分配 NAS 存储。
    1. 在存储池列表中，选择元数据和日志数据存储池。
    2. 单击“Edit”（编辑）。
      此时会打开“Edit Storage Pool”（编辑存储池）窗口。
    3. 在“Type”（类型）下，选择“Metadata and Journal”（元数据和日志）。
    4. 为元数据和日志 LUN 指定一个易于理解的名称。
    5. 选中元数据和日志 LUN 的复选框，然后单击“OK”（好）。
      此时会关闭“Edit Storage Pool”（编辑存储池）窗口。
    6. 在存储池列表中，选择用户数据存储池，然后单击“Edit”（编辑）。
      此时会打开“Edit Storage Pool”（编辑存储池）窗口。
    7. 在“Type”（类型）下，选择“User data only”（仅用户数据）。
    8. 为用户数据 LUN 指定一个易于理解的名称。
    9. 选中用户数据 LUN 的复选框，然后单击“OK”（好）。
      此时会关闭“Edit Storage Pool”（编辑存储池）窗口。
  7. 在“Volume”（宗卷）屏幕中，单击“Create”（创建）。
    将显示一条警告，表示存储空间中的所有数据都将被删除。
  8. 单击“OK”（好）进行确认。

宗卷已创建。新宗卷将显示在 Xsan 宗卷列表中。

使用 Xsan 描述文件配置 Xsan SAN 客户端

Xsan 通过为客户端提供 SAN 生成的描述文件来配置客户端。有两种方法：手动应用描述文件，或使用描述文件管理器。本文将对客户端手动应用配置描述文件。在 Xsan 环境中的每个客户端上执行以下步骤。

  1. 登录到 MDC。
  2. 转到 macOS Server >“Advanced”（高级）> Xsan。
  3. 单击“Save Configuration Profile”（存储配置描述文件）。
  4. 保存生成的配置描述文件。
  5. 将配置描述文件复制到客户端。
    提示：可以通过以太网共享文件，或使用 U 盘复制文件并保存到客户端计算机。
  6. 在客户端计算机上，双击配置文件。
  7. 按照提示安装配置描述文件。
    此过程要求输入 MDC 和客户端的管理员密码。
  8. 如果您遇到以下错误，例如 CPDomainPlugin:101，请尝试以下解决方法：使用终端配置 Xsan 客户端。
  9. 对每个 Xsan 客户端重复以上步骤。

使用终端配置 Xsan 客户端

使用 Xsan 配置描述文件配置客户端时，可能会遇到以下错误，例如 CPDomainPlugin:101。如果遇到此错误，请尝试执行以下步骤解决问题。

  1. 登录到 MDC。
  2. 打开 Finder，转到 /Library/Preferences/Xsan/。
  3. 按热键Command + Shift + 句点显示隐藏的文件。
  4. 复制名为 auth_secret 的文件 /Library/Preferences/Xsan/.auth_secret。
    副本的文件名开头没有句点。因此它不是系统文件，可以复制到客户端。
  5. 将以下文件从 MDC 复制到客户端计算机：
    • /Library/Preferences/Xsan/fsnameservers
    • /Library/Preferences/Xsan/auth_secret
    • /Library/Preferences/Xsan/config.plist
  6. 登录到客户端。
  7. 将文件 fsnameservers 复制到 /Library/Preferences/Xsan/
  8. 编辑文件 config.plist。
    1. 在文本编辑器中打开 config.plist。
    2. 在文件中找到以下行：
      <key>role</key><string>CONTROLLER</string>
    3. 将 CONTROLLER 替换为 CLIENT，如下所示：
      <key>role</key><string>CLIENT</string>
    4. 保存更改，然后将 config.plist 移动到 /Library/Preferences/Xsan/。
  9. 使用以下一行命令将 auth_secret 文件移动到客户端。 
    sudo mv / [在此输入您的文件路径]/auth_secret /Library/Preferences/Xsan/.auth_secret
    重要：在此命令中，为文件重新添加“.”前缀。
  10. 使用以下命令在客户端加载 XSAN： 
    sudo launchctl load -w /System/Library/LaunchDaemons/com.apple.xsan.plist

装载 Xsan 宗卷

在每个客户端和 MDC 上执行以下步骤。

  1. 在 macOS 中，打开终端。
  2. 输入以下命令，以显示宗卷名称。
    xsanctl list
  3. 输入以下命令，装载宗卷。
    xsanctl mount [卷名称] 在本教程中，命令为xsanctl mount volume1。

装载的宗卷将显示在 Finder 中。

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