Protocolo iSCSI: como funciona, para que serve e como configurá-lo

O iSCSI (Internet Small Computer System Interface) é um protocolo de armazenamento de dados que permite a execução de comandos SCSI por meio de uma conexão de rede, normalmente via Ethernet. Neste artigo, explicaremos como o iSCSI funciona, suas vantagens e características, e mostraremos como configurá-lo corretamente.

Como o iSCSI funciona

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Para entender o funcionamento do iSCSI, é preciso conhecer seus principais componentes: iniciadores e alvos (targets).

• Iniciadores são os hosts que iniciam uma conexão iSCSI.

• Alvos são os hosts que recebem e aceitam essas conexões.

Os dispositivos de armazenamento funcionam como alvos, e os iniciadores se conectam a eles.

A comunicação ocorre via TCP/IP, enquanto o iSCSI encapsula os comandos SCSI em pacotes de dados. Esses pacotes são transmitidos entre o host local e o remoto. Ao recebê-los, o iSCSI separa os comandos e faz com que o sistema operacional interprete o armazenamento remoto como um disco local, que pode ser formatado e gerenciado normalmente.

Autenticação e transmissão de dados

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No iSCSI, iniciadores e alvos são identificados por nomes únicos:

IQN (iSCSI Qualified Name) e EUI (Extended Unique Identifier), sendo o EUI usado principalmente em redes IPv6.

• Exemplo de IQN:
  iqn.2003-02.com.site.iscsi:name23

  • 2003-02 indica o ano e o mês de registro do domínio.

  • O domínio aparece invertido: site.com → com.site.

  • name23 é o identificador único do host iSCSI.
    
    

• Exemplo de EUI:
  eui.fe9947fff075cee0 O formato hexadecimal segue o padrão IEEE:

  • Os 24 bits superiores identificam a organização ou rede.

  • Os 40 bits restantes identificam o host dentro dessa rede.

Cada sessão iSCSI possui duas fases:

1. Autenticação via TCP.

2. Transferência de dados entre o iniciador e o dispositivo de armazenamento, em uma única conexão.

Após o término da transferência, a sessão é encerrada com o comando iSCSI logout.

Tratamento de erros e segurança

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Para evitar perda de dados, o iSCSI inclui vários mecanismos de recuperação, como:

• Reenvio de pacotes PDU perdidos.

• Restauração de conexão ou sessão.

• Cancelamento de comandos não processados.

A segurança da comunicação é garantida pelo protocolo CHAP, que não transmite senhas em texto puro, mas usa comparação de hash. Além disso, o IPsec pode ser usado para criptografia e verificação de integridade dos pacotes.

Tipos de implementações iSCSI

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Há três principais tipos de implementação de iSCSI:

1. Processamento pela CPU do host: toda a carga é tratada pelo processador do iniciador.

2. Offload TCP/IP parcial: a maioria dos pacotes é processada pelo dispositivo de armazenamento, e exceções ficam a cargo do host.

3. Offload TCP/IP completo: todo o processamento é realizado pelo dispositivo de armazenamento.

Existe ainda uma variação chamada iSER (iSCSI Extension for RDMA), que utiliza RDMA (Remote Direct Memory Access) para acessar diretamente a memória remota. Esse método reduz o uso da CPU e aumenta a velocidade de transmissão, pois evita cópias intermediárias de dados.

Vantagens do iSCSI

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O iSCSI oferece uma combinação de baixo custo e alto desempenho, com benefícios como:

• Facilidade de implantação: funciona em redes Ethernet Gigabit padrão.

• Simplicidade de manutenção: baseado em TCP/IP, não requer treinamento adicional para administradores.

• Compatibilidade: pode ser usado com praticamente qualquer equipamento de rede existente.

Diferenças entre iSCSI SAN e FC SAN

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Os protocolos iSCSI SAN (Storage Area Network) e FC SAN (Fibre Channel SAN) são frequentemente comparados. Abaixo estão as principais diferenças:

O iSCSI SAN é uma solução econômica, pois aproveita a infraestrutura de rede existente. Já o FC SAN exige hardware especializado (como switches e adaptadores HBA), mas oferece latência mais baixa e maior estabilidade.

Conclusão

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Cada protocolo possui suas próprias vantagens:

• iSCSI é ideal quando custo, simplicidade de configuração e facilidade de gerenciamento são prioridades.

• Fibre Channel é mais indicado para ambientes complexos, com necessidade de baixa latência e alta escalabilidade.