LUN — номер логической единицы в SCSI, по которому сервер обращается к блочному тому системы хранения данных. В обиходе LUN называют и сам доступный серверу логический диск: на нём можно создать файловую систему или разместить диски виртуальных машин. Для подключения нужно создать том, разрешить доступ нужному серверу и обнаружить устройство в ОС; для отказоустойчивой работы — настроить несколько независимых путей и управление ими.
Что такое LUN
СХД предоставляет серверу логическое пространство заданного размера. Сервер читает и записывает блоки, а массив определяет их размещение и защиту.
Например, том на 2 ТБ предъявлен как LUN 5. ОС обнаруживает диск, а сервер, например ESXi — устройство хранения. Разделы и файловая система создаются позднее.
В отличие от SMB или NFS, сервер получает блоки, а не сетевую папку. Файловой системой управляет ОС или кластерная платформа.
Откуда взялся LUN: адресация SCSI
Logical Unit Number означает «номер логической единицы». В классическом SCSI использовалась схема «шина → целевое устройство → LUN». Инициатор сервера отправляет команды, целевое устройство, или target, их принимает.
Аналогичным образом работает и iSCSI - те же самые SCSI протоколы, но поверх сети. Один iSCSI target может предоставлять несколько LUN. IQN идентифицирует iSCSI-узел — инициатор или target, а не каждый том. Отдельный target при этом для каждого LUN не требуется.
LUN 0, LUN ID и «Target ID 0 LUN 0»
«Target ID 0 LUN 0» при загрузке — адрес логической единицы 0 у target с локальным номером 0, а не ошибка или нулевой объём.
Некоторые реализации используют LUN 0 для первоначального обнаружения и служебного обмена. Но он не обязан быть загрузочным, и универсального требования начинать пользовательские тома с нуля нет. В руководстве Dell для Linux показано, что до предъявления тома PowerVault ME5 на LUN 0 может отображать устройство корпуса. Это ещё не диск с данными.
LUN ID — номер предъявления в определённом контексте доступа, а не глобальный идентификатор тома. Для сопоставления устройств используют также постоянный WWID или NAA. Одинаковый номер у независимых серверов может обозначать разные тома.
В кластере ESXi общий том предъявляют хостам с одинаковым LUN ID. Broadcom описывает, как разные номера при одинаковом NAA вызывают различия VML-идентификаторов и ошибки распознавания занятых дисков. Такой диск опасно принять за свободный.
Как LUN устроен внутри СХД
Диски, RAID-группа, пул, том и LUN
| Уровень | Назначение |
|---|---|
| Физические диски | SSD или HDD, на которых хранятся блоки |
| RAID-группа или распределённая защита | Размещение данных с защитой от отказов накопителей |
| Пул | Общая ёмкость для выделения томам |
| Том | Логическое пространство заданного размера |
| Предъявление с LUN ID | Доступ определённого сервера к тому под выбранным номером |
В простом массиве том создаётся прямо в дисковой группе; в распределённом защита может работать без фиксированных RAID-групп.
Volume означает том: предъявляемый объект либо контейнер для LUN. Disk Group — дисковая группа, не всегда совпадающая с пулом. Значение уточняют у производителя.
Выбирая систему хранения данных в каталоге Сервер Молл, учитывают ёмкость, интерфейсы контроллеров, совместимость адаптеров и несколько путей. Совпадающего разъёма недостаточно: оборудование, драйверы и ОС должны образовывать поддерживаемую конфигурацию.
Thick и thin LUN
При полном выделении, или thick, ёмкость резервируется заранее согласно реализации массива. При тонком выделении, или thin, сервер видит заявленный объём, а пространство расходуется по мере записи.
Из пула на 10 ТБ можно предъявить три тонких тома по 5 ТБ, пока реально записанных данных меньше ёмкости пула. Дальнейший рост требует контроля:
- Оповещения настраивают по фактическому заполнению пула.
- В резерв включают снимки, клоны и пики записи.
- Возврат освобождённого места зависит от поддержки UNMAP/TRIM по всей цепочке.
- Будущее сжатие и дедупликацию не считают гарантированным запасом.
При заполнении пула запись останавливается или завершается ошибками, даже если ОС показывает свободное место. Thick также требует резерва для обслуживания.
Как сервер получает доступ к LUN
Дисковые отсеки HPE MSA 2060 LFF без лицевой панели. Источник: HPE
Маппинг, маскирование и зонирование
Интерфейс массива может объединять действия, но их назначение различается.
- Маппинг связывает том с сервером или группой, задаёт номер предъявления и права доступа.
- Маскирование ограничивает видимость: серверу доступны только разрешённые тома. Инициаторы определяются по WWPN портов FC, часто называемым WWN, либо по IQN в iSCSI.
- Зонирование на FC-коммутаторе разрешает взаимодействие портов инициаторов и целевых устройств. Оно не назначает серверу конкретный том.
Зона не заменяет маппинг. В iSCSI нужны сетевая доступность и настроенная проверка подлинности CHAP, если она используется. IQN не является паролем.
Один сервер, несколько LUN или общий диск кластера
Серверу можно выделить отдельные LUN, например для данных и журналов базы. Это упрощает защиту и обслуживание. Но тома одного пула делят диски и контроллеры: логическое разделение не гарантирует независимой скорости.
Общий LUN используют вместе с согласованием доступа: например, VMFS в VMware или CSV в отказоустойчивом кластере Windows. Proxmox также требует поддерживаемой схемы общего хранилища.
Обычную ext4, XFS или NTFS нельзя одновременно подключить на запись на двух самостоятельных серверах без кластерной организации. Каждый меняет метаданные, не учитывая действия другого, что может приводить к порче данных. Разрешение доступа на СХД не делает файловую систему кластерной.
Multipath: несколько путей к одному LUN
Через разные порты и контроллеры ОС может обнаружить несколько устройств, ведущих к одному тому. Multipath объединяет пути к логическому диску и переключает ввод-вывод при отказе маршрута, а в ряде реализации и распределяет нагрузку между ними. Поэтому для увеличения скорости работы iSCSI правильно использовать Multipath, а не настраивать LACP.
В Linux применяется DM-Multipath, в Windows — MPIO с поддерживаемым модулем DSM; у ESXi свои механизмы. Политику выбирают по рекомендациям производителя. При ALUA оптимальные и неоптимальные пути имеют разный статус.
Резервируют всю цепочку: порты сервера, кабели, коммутаторы и подключения к контроллерам. Два кабеля через один отказавший коммутатор доступ не сохранят. При единственном пути multipath не сможет обойти обрыв.
Балансировка не гарантирует удвоения скорости, а объединение сетевых интерфейсов не заменяет multipath.
LUN в iSCSI, Fibre Channel, SAS и NVMe-oF
Транспорт определяет обнаружение устройств и схему резервирования:
- iSCSI передаёт команды SCSI по TCP/IP. Настраивают инициатор, адреса портов target и доступ по IQN.
- Fibre Channel требует совместимых адаптеров, соединений, зон и назначения томов нужным WWPN.
- SAS Direct Attach соединяет сервер с поддерживаемой СХД напрямую. Число узлов и резервные пути ограничены возможностями оборудования, включая довольно специфические SAS-коммутаторы.
Массив с SAS-контроллерами нужно отличать от дисковой полки JBOD. Полка обычно предоставляет серверу накопители, а RAID и логические диски организует серверный контроллер или ПО. SAS-порты не означают, что полка умеет самостоятельно создавать и предъявлять тома.
Выбор инфраструктуры разобран в статье «FC, iSCSI или SAS: какой интерфейс подключения СХД выбрать».
Что используется вместо LUN в NVMe-oF
В NVMe-oF блочное пространство предоставляется как namespace — пространство имён NVMe. Здесь другие команды и идентификаторы, включая NQN подсистемы. Даже NVMe/FC не превращает namespace в SCSI LUN. Подробности — в материале «NVMe-oF: когда нужен и как выбрать».
Как создать LUN на СХД
Определив ёмкость, потребителей и способ восстановления, настраивают хранение:
- Собирают IQN или WWPN всех нужных инициаторов, включая каждый узел кластера.
- Выбирают пул с подходящей защитой и запасом ёмкости.
- Создают том, задают размер и способ выделения пространства.
- Регистрируют сервер как Host и добавляют его инициаторы. Узлы кластера при необходимости объединяют в Host Group.
- Предъявляют том серверу или группе, задают доступ и согласованный LUN ID. Все пути должны вести к тому же объекту.
- На сервере сканируют устройства и сверяют найденный диск по постоянному идентификатору и размеру.
HPE MSA, Dell PowerVault и Huawei
У HPE MSA 2060, Dell PowerVault и СХД Huawei сходные операции называются по-разному:
| Семейство | Объекты ёмкости | Выдача доступа |
|---|---|---|
| HPE MSA 2060 | Disk Group → Pool → Volume в виртуальном хранении | Назначение Volume хосту или группе с LUN ID |
| Dell PowerVault ME5 | Disk Group → Pool → Volume в виртуальном хранении | Attach к Host или Host Group; параметры в Attached Volumes |
| Huawei OceanStor Dorado | Storage Pool → LUN | Маппинг LUN или LUN Group на Host или Host Group |
Для MSA порядок описывает Storage Management Guide. В ME5 том создают через Provisioning → Volumes и связывают с сервером. При линейном хранении ME5 том находится прямо в дисковой группе.
В DeviceManager Huawei объект называется LUN ещё до предъявления серверу. По руководству OceanStor Dorado, его создают в подготовленном пуле. Доступ назначают сразу или последующим маппингом; для групповой выдачи используют группы LUN и хостов. Меню и наличие отдельного Mapping View зависят от версии.
LUN на Synology
В совместимых моделях с DSM 7 через SAN Manager создают LUN и связывают с iSCSI target. Один target может обслуживать несколько LUN. Отдельно задаются разрешённые инициаторы и способы проверки подлинности. Возможности зависят от конкретной модели и версии пакета. Разрешение одновременных сеансов не предотвращает конфликтующую запись.
Как подключить LUN к серверу
Ниже описано подключение подготовленного тома. Перед разметкой сверяют размер и постоянный идентификатор. Новый путь к существующему диску нельзя принять за пустой диск: форматируют только новый том без нужных данных.
Linux
Для iSCSI устанавливают open-iscsi или iscsi-initiator-utils, для нескольких путей — multipath-tools или device-mapper-multipath. Названия зависят от дистрибутива. Службы и правила multipath настраивают до создания файловой системы.
После разрешения IQN сервера на СХД обнаруживают target:
sudo iscsiadm -m discovery -t sendtargets -p 192.0.2.10Для подключения указывают IQN target из ответа, а не IQN сервера:
sudo iscsiadm -m node -T TARGET_IQN -p 192.0.2.10 --login
sudo iscsiadm -m session --rescan
lsblk -o NAME,SIZE,TYPE,WWN
sudo multipath -llTARGET_IQN заменяют реальным именем, 192.0.2.10 — адресом порта хранения. Пример без CHAP; при его использовании параметры задают до входа. Для резервирования подключают нужные порты массива через независимые интерфейсы сервера.
Discovery находит target, login устанавливает сеанс, rescan обнаруживает устройства. Для FC и SAS iSCSI-команды не нужны: сканируют соответствующий SCSI-адаптер.
При DM-Multipath файловую систему или LVM создают поверх объединённого устройства в /dev/mapper, а не отдельных /dev/sdX. Правила и постоянные имена описаны в документации Red Hat. Отдельно настраивают восстановление сеансов и порядок запуска после перезагрузки.
Windows Server
Для iSCSI используют встроенный «Инициатор iSCSI». При нескольких путях добавляют компонент Multipath I/O и поддерживаемый модуль DSM; для штатного MSDSM включают обработку устройств по инструкции СХД.
- Добавляют адреса портов target в обнаружение.
- Подключают target, задают CHAP при необходимости и сохраняют подключение после перезапуска.
- Для MPIO создают сеансы через предусмотренные интерфейсы и порты массива, включив многопутевой доступ.
- Сканируют диски, сверяют идентификатор и размер. Новый пустой диск переводят в рабочее состояние, инициализируют с GPT и создают том.
Несколько путей должны вести к одному диску, а не отображаться независимыми копиями. Общий диск Windows-кластера добавляют по процедуре кластера: повторять инициализацию на каждом узле нельзя.
VMware ESXi
Для iSCSI настраивают адаптер и сеть VMkernel, для FC — адаптеры и зоны. После предъявления LUN выполняют Rescan Storage на нужных хостах. Сверяют NAA, LUN ID и состояние путей.
На новом пустом устройстве создают VMFS. Остальные узлы подключают существующее хранилище: повторное форматирование уничтожит данные. Политику путей, включая Round Robin, выбирают по рекомендациям для СХД и версии ESXi.
При подключении копии или реплики отдельно решают вопрос сигнатуры VMFS. Изменение сигнатуры рабочего общего хранилища не является обычным шагом обнаружения LUN.
Proxmox VE
Synology RS3621xs+ — пример устройства, на котором можно организовать блочный доступ по iSCSI. Источник: Synology
Распространённая схема общего хранения — iSCSI → multipath → обычный LVM. Один LUN доступен узлам кластера, а Proxmox управляет томами с дисками виртуальных машин.
На узлах сверяют WWID и настраивают multipath. Добавляют iSCSI-хранилище, создают группу LVM на объединённом устройстве и добавляют как общую. Повторно создавать группу на каждом узле нельзя.
Параметр Shared сообщает о доступности хранилища узлам и включает предусмотренную координацию. Он не подключает массив и не делает локальный диск общим. Обычный LVM-thin не используют как общее хранилище нескольких узлов. Тонкий LUN на СХД не равнозначен серверному LVM-thin.
Настройка описана в руководстве Proxmox по multipath.
Производительность и защита данных на уровне LUN
Скорость определяют накопители, RAID, занятость пула, кэш, контроллеры, сеть и сервер. Оценивают скорость, задержку и работу при отказе пути.
- QoS ограничивает ресурсы отдельных нагрузок, если массив поддерживает функцию. Тестовой среде ограничивают операции или полосу; для рабочей базы нужны достаточные ресурсы, что особенно актуально при использовании одной физической сети для трафика приложений и данных.
- Многоуровневое хранение переносит востребованные блоки на быстрые накопители. Поддержка зависит от СХД; алгоритм не всегда успевает за изменением нагрузки.
- Кэш write-back подтверждает запись до переноса на основные накопители. Нужна предусмотренная производителем защита: энергонезависимое сохранение данных при потере питания и, где требуется, зеркалирование кэша контроллеров. Внешний ИБП не заменяет защиту от отказа контроллера.
- Снимки ускоряют возврат к прежнему состоянию, но часто зависят от того же пула. Они не заменяют отдельный бэкап. Для базы дополнительно нужна согласованность снимка с приложением.
Репликация переносит данные на другую систему. Синхронная и асинхронная схемы различаются требованиями к связи и допустимой потерей последних изменений. Связанные тома данных и журналов восстанавливают согласованно.
Шифрование носителей защищает информацию на изъятых дисках, но не запрещает чтение авторизованному серверу. Ключи и права доступа требуют отдельного управления.
Типовые конфигурации LUN под задачи
Организация зависит от приложения и требований к восстановлению.
| Задача | Организация LUN | На что ориентироваться |
|---|---|---|
| База данных | Отдельные тома данных и журналов, если нужно приложению | Задержка записи и согласованное восстановление |
| Кластер VMware | Общие LUN с VMFS | Очереди, резервное копирование, доступ хостов |
| Кластер Hyper-V | Общие LUN с CSV | Совместимость, кластерная проверка, пути |
| Кластер Proxmox | Общий LUN, multipath и обычный LVM | Одинаковая видимость и координация платформы |
| Файловый сервер | LUN под файловую систему и публикацию SMB/NFS | Рост данных и восстановление файлов |
| Тестовая среда | Отдельные LUN или клоны | Ограничение ресурсов, прав и расхода ёмкости |
Один большой LUN объединяет обслуживание нагрузок, много мелких усложняют учёт. Разделяют тома по владельцам, защите и обслуживанию, а не ради дополнительных номеров.
Расширение и миграция LUN
Расширение идёт по слоям: том на СХД → обнаружение нового размера сервером → обновление multipath → увеличение раздела, LVM, файловой системы или VMFS. Диск и файловую систему гостевой ОС увеличивают отдельно.
Внутренняя миграция массива может сохранить предъявление тома, если это поддерживается. Перенос на другую СХД обычно требует копирования или репликации, нового маппинга и переключения приложения. Совпадающие имя и LUN ID не делают новый диск прежним: WWID может измениться.
При переключении согласуют запись и порядок возврата. Старый том отсоединяют после завершения работы по процедуре ОС: снятие рабочего маппинга равнозначно отключению диска.
Типичные ошибки: что делать, если сервер не видит LUN
Target доступен, но диска нет
Сопоставляют IQN или WWPN с записью на СХД, смотрят маппинг, права и сеанс. У клонированных ОС иногда совпадают IQN: серверам нужны уникальные имена и соответствующие разрешения.
Для FC проверяют регистрацию портов и зоны, для iSCSI — адреса портов хранения, маршруты, VLAN, TCP-порт и CHAP. Повторяют сканирование: ping не подтверждает доступ к тому.
Конфликт LUN ID или несколько копий диска
Разным томам нельзя назначать один адрес в одном контексте предъявления. Но LUN 5 у независимых серверов не обязательно означает конфликт. В кластере сравнивают номер вместе с постоянным идентификатором: одинаковые номера могут скрывать разные устройства.
Если один WWID виден несколькими путями, разбираются с multipath. Дополнительные /dev/sdX нельзя форматировать как свободные диски.
Отвалился путь или подключение пропадает после перезагрузки
Смотрят кабели, порты, коммутаторы и контроллеры, затем политики переключения и тайм-ауты. При потере всех путей multipath не сохранит ввод-вывод; бесконечное ожидание может надолго остановить приложение.
После перезапуска проверяют сохранение сеансов и порядок запуска multipath, LVM и монтирования.
В ОС место есть, а запись не проходит
Возможная причина — заполнение тонкого пула. На СХД смотрят реальный расход ёмкости, снимки и события. Пул расширяют либо освобождают место по процедуре производителя, не удаляя неизвестные объекты.
После восстановления записи оценивают файловую систему и приложение: продолжение операций ещё не подтверждает, что база не требует восстановления после ошибок ввода-вывода.
Частые вопросы
Можно ли изменить размер LUN?
Увеличение поддерживается многими массивами, но требует расширения структур на сервере. Уменьшение часто недоступно: тогда создают меньший том и переносят данные. Простое сокращение ёмкости опасно потерей блоков за новой границей.
Сколько LUN можно создать?
Предел зависит от СХД, прошивки, числа маппингов, ОС, гипервизора и адаптеров. Число устройств и диапазон LUN ID — разные параметры. Учитывают самое строгое ограничение всей цепочки, а также снимки и клоны.
Чем LUN отличается от тома?
Том — объект с ёмкостью и свойствами; LUN — номер логической единицы. В интерфейсах LUN называют и сам объект. Значение зависит от производителя.
Нужен ли multipath при одном кабеле?
Альтернативного маршрута при обрыве единственного соединения не будет. Multipath можно настроить заранее, но отказоустойчивость появляется только с независимыми путями.
Можно ли использовать RAID с SSD?
Да. RAID и распределённая защита применяются и в полностью твердотельных (all-flash) СХД. Схему выбирают по нагрузке, допустимым отказам, ресурсу накопителей и рекомендациям производителя.
Надёжность LUN зависит от согласованных настроек массива, сети и сервера. Резервные пути, запас ёмкости и отдельные копии данных помогают обслуживать хранилище без неожиданных остановок.
