基礎(chǔ)-iscsi存儲(chǔ)技術(shù)SCSI是一種由IBM研究開(kāi)發(fā)一個(gè)供硬件設(shè)備使用可以在

iSCSI技SCSIIBMIP協(xié)議的上層運(yùn)行的SCSI指令集，這種指令集合可以實(shí)現(xiàn)在IP網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行SCSI協(xié)議，使其能夠在諸如高速千兆以太網(wǎng)上進(jìn)行路由選擇。iSCSI技術(shù)是一種新技術(shù)，該技術(shù)是將現(xiàn)有SCSI接口與以太網(wǎng)絡(luò)(Ethernet)IP網(wǎng)絡(luò)的裝置互相交換資料。iSCSI：Internet小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口（iSCSI：InternetSmallComputerSystemInterface）。Internet小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口（iSCSI）是一種基于TCP/IP的協(xié)議，用來(lái)建立和管理IP 設(shè)備、主機(jī)和客戶機(jī)等之間的相互連接，并創(chuàng)建 區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）。SAN使得SCSI協(xié)議應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)成為可能，這種傳輸以數(shù)據(jù)塊級(jí)別（block-level）在多個(gè)數(shù)據(jù) 網(wǎng)絡(luò)間進(jìn)行。SCSI結(jié)構(gòu)基于客戶/服務(wù)器模式，其通常應(yīng)用環(huán)境是：設(shè)備互相靠近，并且這些設(shè)備由SCSI總線連接。iSCSI的主要功能是在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)系統(tǒng)（啟動(dòng)器initiator）和 設(shè)備（目標(biāo)器target）之間進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的封裝和可靠傳輸過(guò)程。此外，iSCSI提供了在IP網(wǎng)絡(luò)封裝SCSI命令，且運(yùn)行在TCP上。如今我們所涉及的SAN（StorageAreaNetwork），其實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的主要要求是：1.數(shù) 系統(tǒng)的合并；2.數(shù)據(jù)備份；3.服務(wù)器群集 ；5.緊急情況下的數(shù)據(jù)恢復(fù)。另外，SAN可能分布在不同地理位置的多個(gè)LANs和WANs中。必須確保所有SAN操作安全進(jìn)行并符合服務(wù)質(zhì)量（QoS）要求，而iSCSI則被設(shè)計(jì)來(lái)在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)以上這些要求。iSCSI（InternetSCSI）是2003年IETF（InternetEngineeringTaskForce，互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組）制訂的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，用于將SCSI數(shù)據(jù)塊映射成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包。SCSI（SmallComputerSystemInterface）是塊數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，在 行業(yè)廣泛應(yīng)用，是 設(shè)備最基本的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。從根本上說(shuō)，iSCSI協(xié)議是一種利用IP網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳輸潛伏時(shí)間短的SCSI數(shù)據(jù)塊的方法，ISCSI使用以太網(wǎng)協(xié)議傳送SCSI命令、響應(yīng)和數(shù)據(jù)。ISCSI可以用我們已經(jīng)熟悉和每天都在使用的以太網(wǎng)來(lái)構(gòu)建IP 局域網(wǎng)。通過(guò)這種方法，ISCSI克服了直接連接 的局限性，使我們可以跨不同服務(wù)器共享資源，并可以在不停機(jī)狀態(tài)下擴(kuò) 容量iSCSI的工作過(guò)程：當(dāng)iSCSI主機(jī)應(yīng)用程序發(fā)出數(shù)據(jù)讀寫(xiě)請(qǐng)求后，操作系統(tǒng)會(huì)生成一個(gè)相應(yīng)的SCSISCSIiSCSIinitiator被封裝成ISCSI消息包并通過(guò)TCP/IP傳送到設(shè)備側(cè)，設(shè)備側(cè)的iSCSItargetiSCSISCSI命令的內(nèi)容，然后傳送給SCSI設(shè)備執(zhí)行；設(shè)備執(zhí)行SCSI命令后的響應(yīng)，在經(jīng)過(guò)設(shè)備側(cè)iSCSItarget時(shí)被封裝成ISCSI響應(yīng)PDU，通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)傳送給主機(jī)的ISCSIinitiatoriSCSIinitiatorISCSIPDUSCSI并傳送給操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)再響應(yīng)給應(yīng)用程序。編輯本 系統(tǒng)架現(xiàn)在市場(chǎng)有很多不同型號(hào)的iSCSI設(shè)備，設(shè)備的型號(hào)和參數(shù)有很多不同，廠商在做市場(chǎng)宣傳時(shí)候也經(jīng)常采用不同的或噱頭，標(biāo)榜自己的產(chǎn)品有各種各樣不同的功能和優(yōu)勢(shì)。實(shí)際上當(dāng)我們對(duì)iSCSI設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的研究時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)從架構(gòu)上可以分為4種類型的架構(gòu)。一、控制器架構(gòu)iSCSI的 處理單元采用與FC光纖 設(shè)備相同的結(jié)構(gòu)。即采用專用的數(shù)據(jù)傳輸 的RAID數(shù)據(jù)校驗(yàn) 的高性能cache緩存 的嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)。打開(kāi)設(shè)備機(jī)箱時(shí)可以看到iSCSI設(shè)備內(nèi)部采用無(wú)線纜的背板結(jié)構(gòu)，所有部件與背板之間通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)的插槽 一起，而不是普通PC中的多種不同型號(hào)和規(guī)格的線纜 這種類型的iSCSI 設(shè)備 處理單元采用高性能的硬件處理芯片，每個(gè) 功能單一，因此處理效率較高。操作系統(tǒng)是嵌入式設(shè)計(jì)，與其他類型的操作系統(tǒng)相比，嵌入式操作系統(tǒng)具有體積小、高穩(wěn)定性、強(qiáng)實(shí)時(shí)性、 代碼以及操作方便簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。因此控制器架構(gòu)的iSCSI設(shè)備具有較高的安全性和和穩(wěn)定性。控制器架構(gòu)iSCSI 內(nèi)部基于無(wú)線纜的背板 方式，完全消除了上的單點(diǎn)故障，因此系統(tǒng)更安全，性能更穩(wěn)定。一般可用于對(duì)性能穩(wěn)定性和高可用性具有較高要求的系統(tǒng)，比如：中小型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，大型數(shù)據(jù)的庫(kù)備份系統(tǒng)，容災(zāi)系統(tǒng)，、電力或非線性編輯制作網(wǎng)等。控制器架構(gòu)的iSCSI設(shè)備由于 處理器全部采用硬件，制造成本較高，因此一般 較高。區(qū)分一個(gè)設(shè)備是否是控制器架構(gòu)，可從以下幾個(gè)方面去考慮：1、是否雙控：除了一些早期型號(hào)或 型號(hào)外，高性能的iSCSI一般都會(huì)采用active-active的雙控制器工作方式?？刂破鳛槟K化設(shè)計(jì)，并安裝在同一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，非兩個(gè)獨(dú)立機(jī)箱的控制器。2、緩存：有雙控制器緩存鏡像、緩存斷電保護(hù)功能。3、數(shù)據(jù)校驗(yàn)：采用 硬件校驗(yàn)和數(shù)據(jù)傳輸 ，非依靠普通CPU的軟件校驗(yàn)，或普通RAID卡。4、內(nèi)部結(jié)構(gòu)：打開(kāi)控制器架構(gòu)的設(shè)備，內(nèi)部全部為無(wú)線纜的背板式連接方式，各硬件模塊連接在背板的各個(gè)插槽上。二、iSCSI連接橋架構(gòu)整個(gè)iSCSI 分為兩個(gè)部分，一個(gè)部分是前端協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備，另一部分是后端 。結(jié)構(gòu)上類似NAS網(wǎng)關(guān)及其后端 設(shè)備。前端協(xié)議轉(zhuǎn)換部分一般為硬件設(shè)備，主機(jī)接口為千兆以太網(wǎng)接口，磁盤(pán)接口一般為SCSI接口或FC接口，可連接SCSI磁盤(pán)陣列和FC 備。通過(guò)千兆以太網(wǎng)主機(jī)接口對(duì)外提供ISCSI數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。后 一般采用SCSI磁盤(pán)陣列和 設(shè)備，將SCSI磁盤(pán)陣列 設(shè)備的主機(jī)接口直接連接到iSCSI橋的磁盤(pán)接口上。iSCSI連接橋設(shè)備本身只有協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，沒(méi)有RAID校驗(yàn)和快照、卷等功能。創(chuàng)建RAID組、創(chuàng)建LUN等操作必須在 設(shè)備上完成，設(shè)備有什么功能，整個(gè)iSCSI設(shè)備就具有什么樣的功能。三、PC架構(gòu)那么何謂PC架構(gòu)？按字面的意思可以理解為 設(shè)備建立在PC服務(wù)器的基礎(chǔ)上。即就是選擇一個(gè)普通的、性能優(yōu)良的、可支持多塊磁盤(pán)的PC（一般為PC服務(wù)器和工控服務(wù)器），選擇一款相對(duì)成熟穩(wěn)定的iSCSItarget軟件，將iSCSITarget軟件安裝在PC服務(wù)器上，使普通的PC服務(wù)器轉(zhuǎn)變成一臺(tái)iSCSI 設(shè)備，并通過(guò)PC服務(wù)器的以太網(wǎng)卡對(duì)外提供iSCSI數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。目前常見(jiàn)的iSCSITarget軟件多半由商業(yè)軟件廠商提供，如 oreSoftwareSANmelody，F(xiàn)alconStorSoftwareiSCSIServerforWindowsStringBeanSoftwareWinTarget等。這軟件都只能運(yùn)行在Windows操作系統(tǒng)平臺(tái)上。在PC架構(gòu)的iSCSI 設(shè)備上，所有的RAID組校驗(yàn)、邏輯卷管理、iSCSI運(yùn)算、TCP/IP運(yùn)算等都是以純軟件方式實(shí)現(xiàn)，因此對(duì)PC的CPU和內(nèi)存的性能要求較高。另外iSCSI 設(shè)備的性能極容易收PC服務(wù)器運(yùn)行狀態(tài)的影響。PCiSCSI設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)、安裝使用相對(duì)簡(jiǎn)單，硬件和軟件成本相對(duì)較低，因此市場(chǎng)上常見(jiàn)的基于PC架構(gòu)的iSCSI設(shè)備的價(jià)格都比較低，在一些對(duì)性能穩(wěn)定性要求較低的系統(tǒng)中具有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。四、PC+NIC架構(gòu)PC+iSCSITarget軟件方式是一種低價(jià)低效比的解決方