環境さんぷる

テスト用のFreeNASのダウンロードはこちらから。
http://sourceforge.net/project/showfiles.php?group_id=151951&package_id=229704

以下の情報はnightly build 0.7.4541に基づいています。
ZFSでメモリが明らかに足りないのでKVA_PAGESを増加してもらいました。
r4537においてコミットされたので、それ以降であれば2GBがカーネル空間に
割り当てられます。
また、r4539において新バージョンのistgtに変更してもらいました。
この版はFreeBSD initiatorで発現するバグを修正したバージョンです。

１．カーネルメモリの増加(i386版の必須事項)

まず事前準備として、設定を変更します。
この変更はi386版ではメモリ搭載量にかかわらずZFSを利用する場合は必要になります。

高度な設定＞ファイルエディタから
embeddedの場合は /cf/boot/loader.confをロードします。

追記：fullインストールの場合は /boot/loader.conf をロードします。

vm.kmem_size_max=”1400M”
vm.kmem_size=”1400M”
vfs.zfs.arc_max=”350M”

メモリ2GBの場合は最低上記のような設定を追加して保存して再起動します。
再起動後に再度ロードして正しい値か確認しておきます。

※メモリ1GB以下ではおそらく制限された速度しかでませんが、
まったく利用できないわけではないです。

1GBの場合：
vm.kmem_size_max=”700M”
vm.kmem_size=”700M”
vfs.zfs.arc_max=”175M”

追記：
ZFSv6版(7.2RELEASE)の場合、vfs.zfs.arc_maxはkmem_sizeの1/4程度を指定したほうが良いみたい。

amd64版を使う場合は遠慮なく限界まで確保します。
4GB(amd64)の場合：
vm.kmem_size=”3072M”
vfs.zfs.arc_min=”768M”
vfs.zfs.arc_max=”768M”

ZFSv13版(7.2STABLE)の場合、vfs.zfs.arc_maxはkmem_sizeの1/2程度を指定します。

物理メモリ512MB+FreeBSD7.0での運用参考値：
vfs.zfs.arc_max=”40M”
vfs.zfs.vdev.cache.size=”5M”
vm.kmem_size_max=”384M”
vm.kmem_size=”384M”

２．ZFSプール及びファイルシステムを構成する

ディスク＞マネージメントから
利用するHDDを事前フォーマットを「ZFS storage pool device」で追加します。

テストマシンはZFSに利用できるHDDが1個しかない為Stripeで単体指定です。

ディスク＞ZFS＞Pools/Virtual deviceから
プールに追加するHDDのタイプを選び追加します。

ディスク＞ZFS＞Pools/マネージメントから
作成したHDDの組を使ってプールを作成します。

※この名前がプール名になります。
ここではtankとしました。

ディスク＞ZFS＞Datasets/Datasetから
プール内にファイルシステムを作成します。

ここでは/mnt/tank/iscsiとして作成しました。

３．iSCSIターゲットを構成する

この手順は以前書きましたのでそちらを見てください。

FreeNAS 0.7 を使って iSCSI Target を構成する

ここでは/mnt/tank/iscsi/test-disk0として作成しました。

テスト用ハード構成：
ASUS M2A-VM (AMD 690G chipset) + Athlon X2 5200+ (2.7GHz/DualCore)
Hitachi HDP725050GLAT80 (U133 500GB) x 1
Seagate ST380815AS （SATAII 80GB) x 1
UMAX DDR2-800 2GB x 1
Intel PRO1000/PT Server Adapter x 2

テスト用iSCSIターゲット:
ZFS上のファイル形式
QueueDepth 32
（その他デフォルト値）

このFreeNASを使ってWindowsServer2008からiSCSIドライブで
CrystalDiskMark2.2を100MBで走らせた時のNIC(em1)とCPU負荷はこんな感じ。

 
（クリックで拡大）

書き込みが遅いのはistgtの仕様(キャッシュ無/シングルI/O/排他ロック)
なので効率アップはもう少しお待ちを。

追記：
上記では単体ドライブのZFS領域ですが、後日ドライブを増設した場合に、

# zpool attach tank /dev/ad1 /dev/ad3
（ad1が既存ドライブ、ad3が増設ドライブと仮定）

のようにすると、簡単にZFSミラーを作成することができます。
また、ミラー化が完了すればデータを保持したまま旧ドライブを
いつでも交換する事が可能になります。（容量の大きい物へも可能）

# zpool replace tank /dev/ad1

やっぱり気が変わってミラーを止めたいと思った場合は、

# zpool detach tank /dev/ad3

とすると、ミラーが解除されて元の単体ドライブのZFS領域に戻ります。
このように単体でもZFSにしておくと後々の管理が楽になるのです。

※attach/detachは現時点のWebGUIからは操作できないようです。
※RAIDZではattach/detachはできませんが当然replaceは可能です。

テスト用のFreeNASのダウンロードはこちらから。
http://sourceforge.net/project/showfiles.php?group_id=151951&package_id=229704

※テスト用の空いてるUSBメモリがもうないので余っていたmicroSDカードに
FreeNAS 0.7.4531 (i386)をインストールしました。

１．FreeNASの初期設定

起動したらコンソールからネットワークカードとIPを設定します。
設定できたらブラウザで設定したIPを開きます。

System＞Generalを開きます。
LanguageをJapaneseに変更します。
Time zoneをAsia/Tokyoに変更します。
「Save」をクリックします。
パスワードタブで新しいパスワードを設定してWebGUIを開き直します。

追加のアダプタがある場合はネットワークから設定します。
このテストマシンにはオンボード1個、PCIe拡張スロットに
シングルポートのアダプタを2個装備してありますので、
LAN,OPT1,OPT2の合計三個にIPを設定しました。
(再起動を要求されるので一旦再起動)

２．ディスクの用意

ディスク＞マネージメントを開きます。
FreeNASで利用するドライブを追加します。
テストマシンは500GBのSATAドライブが1台なのでそれを指定しました。

ディスク＞フォーマットを開きます。
UFS (GPT with Soft Updates)などでフォーマットを実行します。

ディスク＞マウントポイントを開きます。
dataなどにマウントします。

３．iSCSIターゲットの設定

サービス＞iSCSIターゲットを開きます。
iSCSIターゲットを構成する前に、利用する領域をエクステントに、
サービスの待ち受けに利用するIPアドレスやポート番号をPortal Groupに、
アクセスを許可するイニシエータ名やIPアドレスをInitiator Groupに、
それぞれ設定します。
CHAPによる認証機能を使う場合はAuth Groupに設定します。
グループ設定は一個のみ設定して共通で使っても、
複数設定して使い分けてもどちらでも構いません。

最低1個のPortal GroupとInitiator Groupを予め設定しないと
iSCSIターゲットを構成できません。

３．１．ポータルグループの作成
サービス＞iSCSIターゲット＞Portalsを開きます。
追加のボタンをクリックすると、最初のグループ(Tag1)として、FreeNASに
設定したIPとiSCSI標準ポートの3260を使ったデフォルト設定が作成されます。
複数で分ける必要がない場合は修正せずに、そのまま追加をクリックします。

３．２．イニシエータグループの作成
サービス＞iSCSIターゲット＞Initiatorsを開きます。
追加のボタンをクリックすると、最初のグループ(Tag1)として、FreeNASに
設定したIPとネットマスクからデフォルト設定が作成されます。

接続を許可するIPをさらに厳しく制限したり、
イニシエータ名を制限する場合はここで変更しておきます。
（または後ほど新規グループを作成して適用する事も可能です）
※クラスタ対応のファイルシステムを使わない限り、
１ターゲット＝１イニシエータの関係は必須事項です。

必要な変更が終わったら、追加をクリックします。

３．３．認証グループの作成（オプション）
サービス＞iSCSIターゲット＞Authsを開きます。
追加のボタンをクリックすると、ユーザ名とシークレットを入力する画面
になります。初期入力では一度に4ユーザまでしか追加できません。
5個以上必要な場合は一度4個追加した後に編集でさらに追加します。

一般的にユーザ名はイニシエータの名前がデフォルトになっています。
詳しくは利用するイニシエータの説明書を参照してください。
マイクロソフトのイニシエータを使う場合はシークレットに
12文字以上16文字以下の文字列を設定します。

相互認証を使う場合は、接続先のユーザ名とシークレットを入力します。

３．４．エクステントの作成
サービス＞iSCSIターゲット＞Targetsを開きます。

エクステント名は設定を変更したりするときに利用するだけなので、
デフォルト値のまま利用します。

タイプは現時点のWebGUIではファイルのみサポートしています。

追記：r4928から生デバイスを、r4960からZFSボリュームを選択できるようになりました。

パスはマウント済みの領域のいずれかを選択し、ファイル名を書きます。
ここではテスト用に/mnt/data/test-disk0としました。

ファイルサイズはMiB/GiB/TiBのいずれかの単位を選択して指定します。
（MiB=2^20, GiB=2^30, TiB=2^40）
ここではテスト用に20GiBで作成しました。

３．５．ターゲットの作成
サービス＞iSCSIターゲット＞Targetsを開きます。
上記項目で作成してき待ち受けIPアドレスやポート番号、
許可するイニシエータ名やIPアドレス、認証データ、
ディスク領域をイニシエータから見える形にするのがこの項目です。

ターゲット名はiqn.を含まない省略形でデフォルトとして入力されています。
もし必要ならばiqn.YYYY-MM.reverse-domain:optionalの完全形式も入力可能です。

タイプは現時点のWebGUIではディスクのみサポートしています。

追記：r4912でDVDとTape(DLT8000型)とパススルーが追加されました。

フラグはrw(読み書き用)かro(読み込み専用)のどちらかを選択します。

Portal GroupとInitiator Groupは上記で作成した物を指定します。

LUN0のストレージに作成したエクステント(ディスク領域)を割り当てます。
SCSI仕様上は少なくともLUN255までは利用できるはずですが、
現時点のWebGUIはLUN0のマップのみ作成可能です。

CHAP認証を行うには、高度な設定から
Auth MethodでCHAPを選択し、
Auth Groupに上記で作成したグループを指定します。

コマンドキューイングを有効にするには、高度な設定で
Queue Depthを1～255の数値にします。
現時点のテスト済み推奨値は16です。
キューが深くなるとメモリ消費量が増えますので注意が必要です。

追記：FreeNAS0.7.4919以降はQueue Depth 32 を推奨値とします。

３．６．iSCSIサービスの起動
サービス＞iSCSIターゲット＞設定を開きます。
右側にある有効のチェックボックスに印を入れて、
「保存して再起動」をクリックします。

以上でターゲットが作成されました。
後はイニシエータ側で接続して自由に利用できます。

現時点で少なくとも以下のイニシエータに接続できる事を確認してあります。

Windows Server 2008
Windows Server 2003 + MS iSCSI initiator 2.08
Windows XP + MS iSCSI initiator 2.08
VirtualBOX 2.1.2
ESXi 3.5 U3
Xen Server 5.0.0 U3
PRO1000/PT Server Adpater (iSCSI Remote Boot 2.1.22)

性能の方はと言うと別にFreeNASにしたから高速化するなんて事はなくて、
いつもどおり書き込みは遅いですね！な状態です。

↓コマンドキューイングあり(深さ16)で1000MBをGbE1本で実行した結果

(クリックで拡大)

↓コマンドキューイングあり(深さ16)で1000MBをGbE2本で実行した結果

(クリックで拡大)

現時点の制限：
iSCSI初期パラメータがターゲット毎に設定できない。

登場したのは良いけど、スクリプトをインストールされるように
修正してもらえなかった(汗)
速攻メールして修正依頼を出しておきました。
直してもらえるみたいだからそれまでお待ちください。

と思ったけど、他にも作業した方がよさげだから、暫定的に置いておきます。

# cd /etc/rc.d
# fetch http://www.peach.ne.jp/archives/freenas/iscsi_target
# chmod 755 iscsi_target 

追記：r4531で修正されました

現時点の仕様：
ExtentをLUN0にのみ割り当てる事ができる。
認証データは4個づつしか入力できない。（最大数の上限なし）
ガイド文章が少なすぎる。

既知の不具合：
Settings(Advanced settings)がすべて必須項目にも関わらず
ボールド体になっていない。
QueueDepthが空欄の場合に問題が起こる。
istgtのログ出力先が指定できない。
/etc/rc.d/iscsi_targetが存在しない。

istgtへの報告：
GEOM raid に関する問題
FreeBSD initiatorによる接続の問題

r4521ベースの版を統合用に提供しました。
あとはプロジェクトマネージャーがなんとかしてくれるはず。
そのうちnightly buildに入ると思うので改めてよろしく！

今のところ、表示の改善を求めるのと、iSCSIブートに関する件しか
報告が来ていないけどちゃんと動いているのだよね？