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iSCSI的了解

简介:

http://linux-iscsi.sourceforge.net/
体系架构如下图所示: 并和传统的作了对比.

iSCSI Access To Storage            |  SCSI or FC Access to Storage
  ====================================================================
                                   |
        Host applications          |         Host applications
                                   |
  =======|===========|===============================|================
         |           |             |                 |
         |    +------------+       |                 |
         |    |    SCSI    |       |                 |
         |    |   driver   |       |                 |
         |    +------------+       |           +-----------+
         |    |   iSCSI    |       |           |           |
         |    |   driver   |       |           |   SCSI    |
    +---------+------------+       |           |   or FC   |
    |        TCP/IP        |       |           |  adapter  |
    +----------------------+       |           |  driver   |
    |   Network drivers    |       |           |           |
    +----------------------+       |           +-----------+
               |                   |                 |
  =============|=====================================|================
               |                   |                 |
         +-----------+             |           +-----------+
         |    NIC    |             |           |    HBA    |
         +-----------+             |           +-----------+
               |                   |                 |
  =============|=====================================|================
              _|_                  |                _|_               
            _(   )_                |              _(   )_             
          _(  IP   )_              |            _(  FC   )_           
         (_ network _)             |           (_ or SCSI _)          
           (_     _)               |             (_     _)            
             (_ _)                 |               (_ _)              
               |                   |                 |

      +------------------+         |                 |
      |  SN 5400 Series  |         |                 |
      |  Storage Router  |         |                 |
      +------------------+         |                 |
               |                   |                 |
      +------------------+         |       +------------------+
      |     Storage      |         |       |      Storage     |
      +------------------+         |       +------------------+
      | (___)(___)(___)  |         |       | (___)(___)(___)  |
      | (___)(___)(___)  |         |       | (___)(___)(___)  |
      | (___)(___)(___)  |         |       | (___)(___)(___)  |
      | (___)(___)(___)  |         |       | (___)(___)(___)  |
      +------------------+         |       +------------------+
                                   |
  ====================================================================

iSCSI(Internet SCSI)是IETF(互联网工程任务小组)制订并于2003年2月正式发布的标准协议,可以理解成SCSI over TCP/IP,即网
 

络上的SCSI。它实际是将SCSI命令压缩到TCP/IP包中,从而使数据块在网络上传输。

    服务器存储发展日新月异,早期的大型服务器存储使用DAS(Direct Attached Storage),又称直连存储,随后SAN(Storage Area Network,存储局域网络)的诞生,使存储空间得到更加充分的利用以及安装和管理更加有效。早期的SAN采用的是光纤通道(FC,Fiber Channel)技术,所以,以前的SAN多半是指采用光纤通道的存储局域网络,到了iSCSI出现以后,为了区分,业界就把SAN分为FC-SAN和 iSCSI-SAN称呼。

    iSCSI的发展成了必然,其市场价值是很多服务器厂商看中的,也给无法承担 FC SAN高成本光纤基础结构的中间市场客户所看中,主要因为iSCSI通过集SCSI、以太网和TCP/IP等技术于一身,存在很多优点:

1.建立在常见和稳定的标准上,很多IT工作人员对这些技术熟悉,更容易接受;

2.由于TCP/IP协议附件减少了聘请专业人员的需要,所以安装和维护成本较低,使用iSCSI创建TCO更低的存储局域网络;

3.由于减少了不同的网络和布线,使用常规以太网交换机而不必专用光纤通道交换机,很大程度提高了互操作性;

4.传播无极限!可以在全球IP网络上进行以太网传输,实际传播距离没有限制;

5.速度可以扩充到10Gbit,将可以和同步光网络速率相媲美。

    因此,iSCSI 具有低廉、开放、大容量、传输速度高、兼容、安全等诸多优点,其优越的性能使其自发布之始便受到市场的关注与青睐,看来,iSCSI 必将成为网络存储领域内的核心技术之一。那么,到底谁最适合使用iSCSI SAN呢?目前看来iSCSI SAN最适合需要在网络上存储和传输数据流和/或大量数据的机构,如:ISP-互联网服务提供商;SSP-存储服务提供商;需要远程数据复制和灾难恢复的 机构;IT资源、基础设施和预算均十分有限的企业和机构等。目前市场上,除了各类作业平台的Initiator软件之外,已有愈来愈多厂商推出各种各类的 iSCSI相关产品。如iSCSI适配卡、iSCSI交换机、iSCSI 存储服务器、iSCSI存储设备、iSCSI 桥接器及iSCSI网关器。

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补充:

多年以来,一直用于构建基于网络的存储解决方案的唯一技术就是光纤通道存储区域网 (FC SAN)。基于以前的一组 ANSI 协议(称为光纤分布式数据接口 (FDDI)),开发光纤通道的目的是在存储网络上移动 SCSI 命令。

FC SAN 的优势包括提高了性能、磁盘利用率、可用性以及可伸缩性等,但最重要的是支持服务器集群!但是,FC SAN 现在仍受三个主要缺点的限制。首先是价格。尽管构建 FC SAN 的成本在最近几年有所下降,但进入成本对于 IT 预算有限的小公司来说仍然是高的惊人。第二个缺点是硬件组件不兼容。采用 FC SAN 之后,许多产品制造商对光纤通道规范的解释各不相同,从而导致许多互连问题。如果从公共制造商购买光纤通道组件,这通常不是一个问题。第三个缺点是光纤通 道网络不是以太网!它需要一种单独的网络技术,并要求数据中心人员具备另外一组技能。

随着千兆位以太网的普及以及对降低成本的需要,基于 iSCSI 的存储系统逐渐成为光纤通道的有力竞争对手。现在,iSCSI SAN 仍然是 FC SAN 的最大竞争者。

2003 年 2 月 11 日,经过 Internet 工程任务组 (IETF) 的批准,Internet 小型计算机系统接口(一 般称为 iSCSI)成为一个基于 Internet 协议 (IP) 的存储网络标准,用于建立和管理基于 IP 的存储设备、主机和客户端之间的连接。iSCSI 是 SCSI-3 规范框架中定义的数据传输协议,它与光纤通道的类似之处在于其也负责在存储网络上运送块级数据。块级通信意味着数据以“块”的形式在主机和 客户端之间传输。数据库服务器依赖这种类型的通信(而不是大多数 NAS 系统使用的文件级通信)以便正常工作。与 FC SAN 一样,iSCSI SAN 应该是一个专用于存储的单独物理网络,但其组件与典型 IP 网络 (LAN) 中的组件基本相同。

尽管 iSCSI 的未来前景广阔,但对其的早期批评很快指出其与性能有关的固有缺陷。iSCSI 的优势是能够利用大家熟悉的 IP 网络作为传输机制。但是,TCP/IP 协议非常复杂并且占用 CPU 资源过多。使用 iSCSI,大部分数据处理(TCP 和 iSCSI)都在软件中执行,这比完全在硬件中处理的光纤通道慢得多。将每个 SCSI 命令映射到等价 iSCSI 事务所带来的开销过大。对许多公司来说,解决方案是消除 iSCSI 软件启动器,并投资能够从服务器 CPU 中卸载 TCP/IP 和 iSCSI 处理的专用卡。这些专用卡有时称为 iSCSI 主机总线适配器 (HBA) 或 TCP 卸载引擎 (TOE) 卡。还要考虑到目前 10 GB 以太网是主流!

与其他新技术一样,iSCSI 具有一组自己的缩写词和术语。对于本文来说,只需要了解 iSCSI 启动器与 iSCSI 目标之间的区别。

iSCSI 启动器。从本质上说,iSCSI 启动器是一个客户端设备,用于将请求连接并启动到服务器(在本例中是 iSCSI 目标)提供的某个服务。iSCSI 启动器软件需要位于每个 Oracle RAC 节点(linux1 和 linux2)上。

iSCSI 启动器可以使用软件实现,也可以使用硬件实现。软件 iSCSI 启动器可用于大部分主要操作系统平台。对于本文,我们将使用免费的 Linux iscsi-sfnet 软件驱动程序,该程序位于作为 Linux-iSCSI 项目的一部分而开发的 iscsi-initiator-utils RPM 中。iSCSI 软件启动器通常与标准网络接口卡 (NIC)(大多数情况下是千兆位以太网卡)配合使用。硬件启动器是一个 iSCSI HBA(或 TCP 卸载引擎 (TOE) 卡),它在本质上只是一个专用以太网卡,其上的 SCSI ASIC 可以从系统 CPU 内卸载所有工作(TCP 和 SCSI 命令)。iSCSI HBA 可以从许多供应商处购买,包括 Adaptec、Alacritech、Intel 和 QLogic。

iSCSI 目标。iSCSI 目标是 iSCSI 网络的“服务器”组件。它通常是一个存储设备,用于包含您所需的信息并回应来自启动器(一个或多个)的请求。考虑到本文目的,节点 openfiler1 将是 iSCSI 目标。

因此,根据有关 iSCSI 的所有这些讨论,是否意味着光纤通道很快就会消失?可能不是这样。多年以来,光纤通道通过其极快的速度、灵活性和强健的可靠性,为自己的能力提供了有力的 证据。对高性能存储、大型复杂连接以及关键任务可靠性有严格要求的客户将毫不犹豫地继续选择光纤通道。

在结束本部分之前,我认为应该提供一个列表,以对各种类型的磁盘接口和网络技术的速度进行一番比较。对于每种接口,我提供了每秒千位 (kb)、千字节 (KB)、兆位 (Mb)、兆字节 (MB) 以及千兆位 (Gb) 的最大传输速率,较常用的以灰色突出显示。

磁盘接口 / 网络 速度
Kb KB Mb MB Gb
串行 115 14.375 0.115 0.014  
并行(标准) 920 115 0.92 0.115  
10Base-T 以太网     10 1.25  
IEEE 802.11b 无线 Wi-Fi(2.4 GHz 频带)     11 1.375  
USB 1.1     12 1.5  
并行 (ECP/EPP)     24 3  
SCSI-1     40 5  
IEEE 802.11g 无线 WLAN(2.4 GHz 频带)     54 6.75  
SCSI-2(快速 SCSI/快速窄带 SCSI)     80 10  
100Base-T 以太网(高速以太网)     100 12.5  
ATA/100(并行)     100 12.5  
IDE     133.6 16.7  
快速宽带 SCSI(宽带 SCSI)     160 20  
Ultra SCSI(SCSI-3 / Fast-20 / Ultra 窄带)     160 20  
Ultra IDE     264 33  
宽带 Ultra SCSI(快速宽带 20)     320 40  
Ultra2 SCSI     320 40  
FireWire 400 - (IEEE1394a)     400 50  
USB 2.0     480 60  
宽带 Ultra2 SCSI     640 80  
Ultra3 SCSI     640 80  
FireWire 800 - (IEEE1394b)     800 100  
千兆位以太网     1000 125 1
串行 ATA I - (SATA I)     1200 150 1.2
宽带 Ultra3 SCSI     1280 160 1.28
Ultra160 SCSI     1280 160 1.28
串行 ATA II - (SATA II)     2400 300 2.4
Ultra320 SCSI     2560 320 2.56
FC-AL 光纤通道     3200 400 3.2
串行 ATA III - (SATA III)     4800 600 4.8
10G 以太网 (IEEE 802.3ae)     10000 1250 10


















本文转自legendfu51CTO博客,原文链接: http://blog.51cto.com/legendfu/1072742,如需转载请自行联系原作者



 

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