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iSCSI网络技术简介

2018年04月13日  | 移动技术网网络运营  | 我要评论

iSCSI网络技术简介

 

iSCSI技术是一种由IBM公司研究开发的,是一个供硬件设备使用的可以在IP协议的上层运行的SCSI指令集,这种指令集合可以实现在IP网络上运行SCSI协议,使其能够在诸如高速千兆以太网上进行路由选择。iSCSI技术是一种新储存技术,该技术是将现有SCSI接口与以太网络(Ethernet)技术结合,使服务器可与使用IP网络的储存装置互相交换资料。

 

iSCSI:Internet 小型计算机系统接口 (iSCSI:Internet Small Computer System Interface)。

 

Internet 小型计算机系统接口(iSCSI)是一种基于 TCP/IP的协议,用来建立和管理 IP 存储设备、主机和客户机等之间的相互连接,并创建存储区域网络(SAN)。SAN 使得 SCSI 协议应用于高速数据传输网络成为可能,这种传输以数据块级别(block-level)在多个数据存储网络间进行。

SCSI 结构基于客户/服务器模式,其通常应用环境是:设备互相靠近,并且这些设备由 SCSI 总线连接。iSCSI 的主要功能是在 TCP/IP 网络上的主机系统(启动器 initiator)和存储设备(目标器 target)之间进行大量数据的封装和可靠传输过程。此外,iSCSI 提供了在 IP 网络封装 SCSI 命令,且运行在 TCP 上。

如今我们所涉及的 SAN (Storage Area Network),其实现数据通信的主要要求是:1. 数据存储系统的合并;2. 数据备份;3. 服务器群集;4. 复制;5. 紧急情况下的数据恢复。另外,SAN 可能分布在不同地理位置的多个 LANs 和 WANs 中。必须确保所有 SAN 操作安全进行并符合服务质量(QoS)要求,而 iSCSI 则被设计来在 TCP/IP 网络上实现以上这些要求。

iSCSI(Internet SCSI)是2003年IETF(InternetEngineering Task Force,互联网工程任务组)制订的一项 

  bcm5722 ISCSI网卡

 

标准,用于将SCSI数据块映射成以太网数据包。SCSI(Small Computer System Interface)是块数据传输协议,在存储行业广泛应用,是存储设备最基本的标准协议。从根本上说,iSCSI协议是一种利用IP网络来传输潜伏时间短的SCSI数据块的方法,ISCSI使用以太网协议传送SCSI命令、响应和数据。ISCSI可以用我们已经熟悉和每天都在使用的以太网来构建IP存储局域网。通过这种方法,ISCSI克服了直接连接存储的局限性,使我们可以跨不同服务器共享存储资源,并可以在不停机状态下扩充存储容量。

iSCSI的工作过程:当iSCSI主机应用程序发出数据读写请求后,操作系统会生成一个相应的SCSI命令,该SCSI命令在iSCSI initiator层被封装成ISCSI消息包并通过TCP/IP传送到设备侧,设备侧的iSCSI target层会解开iSCSI消息包,得到SCSI命令的内容,然后传送给SCSI设备执行;设备执行SCSI命令后的响应,在经过设备侧iSCSI target层时被封装成ISCSI响应PDU,通过TCP/IP网络传送给主机的ISCSI initiator层,iSCSI initiator会从ISCSI响应PDU里解析出SCSI响应并传送给操作系统,操作系统再响应给应用程序。

这几年来,iSCSI存储技术得到了快速发展。iSCSI的最大好处是能提供快速的网络环境,虽然目前其性能和带宽跟光纤网络还有一些差距,但能节省企业约30-40%的成本。iSCSI技术优点和成本优势的主要体现包括以下几个方面:

硬件成本低:构建iSCSI存储网络,除了存储设备外,交换机、线缆、接口卡都是标准的以太网配件,价格相对来说比较低廉。同时,iSCSI还可以在现有的网络上直接安装,并不需要更改企业的网络体系,这样可以最大程度地节约投入。

操作简单,维护方便:对iSCSI存储网络的管理,实际上就是对以太网设备的管理,只需花费少量的资金去iSCSI存储网络管理员。当iSCSI存储网络出现故障时,问题定位及解决也会因为以太网的普及而变得容易。

扩充性强:对于已经构建的iSCSI存储网络来说,增加iSCSI存储设备和服务器都将变得简单且无需改变网络的体系结构。

带宽和性能:iSCSI存储网络的访问带宽依赖以太网带宽。随着千兆以太网的普及和万兆以太网的应用,iSCSI存储网络会达到甚至超过FC(FiberChannel,光纤通道)存储网络的带宽和性能。突破距离限制:iSCSI存储网络使用的是以太网,因而在服务器和存储设备的空间布局上的限制就会少了很多,甚至可以跨越地区和国家。

在过去的一年,存储界最热门的技术就是iSCSI技术,各存储设备厂商都纷纷推出iSCSI设备(企业级别或家用级别),iSCSI存储设备的销量也在快速增长。

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