要組建乙個儲存區域網路只有光纖可以嗎？儘管我們知道光纖是目前最為成熟和穩妥的儲存區域網路解決方案，並占有全世界絕大部分儲存區域網路的市場份額，但同時我們也看到儲存網路領域還有iscsi、sas甚至infiniband等標準，在技術上也都可以實現儲存交換的種種需求，用於構建儲存區域網路。當然這幾種技術各自有各自的技術優勢，也擁有不同的前途命運。
sas是儲存交換領域的後起之秀，最近一年才剛剛發展起來，儘管目前已經有lsi推出了第一款sas交換機，但似乎沒有更多的主流儲存廠商積極響應予以支援。作為儲存交換領域的新興技術，sas的發展前景並不令人樂觀。infiniband則是典型的生不逢時，一出生即遭到光纖的強力壓制，現在已經偏安一隅，在高效能計算領域發展得風生水起，基本已退出儲存網路市場。
在傳統光纖的諸多競爭者中，iscsi是最令人看好的一項技術。儘管起步並不十分順利，發展了數年依然在fc的夾縫中討生活，但憑藉其「開放性」和「價效比」兩大殺手鐗，不僅僅獲得了諸多大型廠商的青睞，並在傳統光纖交換的領地內殺出了自己的一片天空，更有望在遙遠的未來替代光纖網路，成為下一代網路儲存的主流標準，發展前景令人振奮。
那麼iscsi究竟有何能耐，能夠取代發展數十年已經佔據網路儲存領導性地位的光纖呢？下面我們來詳細了解下iscsi。
源自傳統，更勝於傳統
iscsi就是internet scsi的縮寫，它是由ibm下屬的兩大研發機構加利福尼亞almaden和以色列haifa研究中心共同開發的，是乙個供硬體裝置使用、可以在ip協議的上層執行的scsi指令集。簡單一點說就是實現用ip協議封裝scsi命令，使其能夠在internet上自由傳輸。
iscsi協議同時利用了業已很成熟的網路方面的tcp/ip協議和儲存的方面的scsi協議，並將二者很好的結合起來，其最重要的貢獻在於其對傳統技術的繼承和發展上：其一，scsi（small computer systems inte***ce，小型計算機系統介面）技術是被磁碟、磁帶等裝置廣泛採用的儲存標準，從2023年誕生起到現在仍然保持著良好的發展勢頭；其二，沿用tcp/ip協議，tcp/ip在網路方面是最通用、最成熟的協議，且ip網路的基礎建設非常完善。這兩點為iscsi的無限擴充套件提供了夯實的基礎。
iscsi協議資料報的格式如圖一所示，緊接著ethernet報頭，ip報頭和tcp報頭後面，是iscsi報頭部分(在原tcp資料部分)，其大小為48位元組，緊跟著才是iscsi的資料部分即scsi命令和資料。這樣iscsi資料報在ip網路上的路由和可靠控制及差錯檢測機制都可以由tcp/ip協議來解決。
iscsi的工作原理簡單而言需要有發起端(initiator)和目的端(target)。由於iscsi協議執行在網路上，所以這些initiator和target端都是網路上的節點，它們由ip位址加上tcp的埠號來定位。initiator和target端之間的一次完整操作稱為乙個會話(session)，乙個會話一般由多個tcp的連線(connection)組成，在會話的開始initiator端首先要執行乙個登入(login)操作，在target端進行了安全認證並同意連線後，乙個會話就建立起來了。
initiator端可以把使用者發來的資料儲存方面的請求轉化為scsi命令和資料，再交由iscsi驅動模組把它封裝為iscsi資料報再通過ip網路傳送到target端，target端收到iscsi包後，將其解開還原成原始的scsi命令和資料，交核心的scsi模組作相應的處理後將得到的回應再次封裝成iscsi包發回至initiator端，這樣就實現了遠端儲存操作。在所有請求都被處理完後，initiator端退出(logout)，整個會話結束。
win iscsi target，通用成就標準
目前對iscsi協議的實現有兩種方式：硬體方式和軟體方式，硬體方式就是製造可以處理iscsi協議資料報的網絡卡，把那些原本讓cpu去做的iscsi資料報的封包拆包之類的工作轉給了網絡卡，從而減輕了cpu的負擔，提高了系統的效率。而軟體方式主要通過編寫驅動程式，用軟體來實現iscsi資料的組包，拆包及處理工作。
由於伺服器處理效能日益提高，目前更為普遍的是通過軟體實現資料報的封裝和處理。
win iscsi target是乙個基於標準的iscsi協議的儲存伺服器軟體，由微軟推出。作為一款標準化的iscsi服務軟體，win iscsi target內嵌於微軟的標準化網路儲存管理平台wss2003及wss2003 r2中。目前全球超過50家軟體廠商、 r2，win iscsi target也隨之成為最為普及和通用的iscsi協議服務軟體。
win iscsi target通過tcp/ip傳輸scsi命令和資料，克服了scsi協議在可連線的裝置數目和連線的距離方面的限制，實現了基於ip的網路儲存。win iscsi target符合標準的iscsi協議，支援包括微軟和linux的iscsi客戶端，具有良好的相容性和穩定性。
系統的總體結構如圖：
圖二：系統總體結構圖
win iscsi target提供磁碟快照功能，即使客戶端對伺服器的資料進行修改、刪除甚至格式化和重新分割槽等操作，系統仍然可以恢復到磁碟快照的還原點，從而實現了資料保護和恢復功能。win iscsi target支援多使用者同時訪問伺服器，客戶擁有自己的儲存空間，從而保證了客戶私有資料的安全性。同時通過共享公共儲存資源，系統管理員不用在每台客戶機上重複安裝軟體，方便了網路和機房的管理、日常維護與軟體公升級。
模組劃分示意圖如下：
圖四：系統模組劃分示意圖
win iscsi target提供的是基於資料塊級的儲存服務，客戶可以象訪問本地硬碟一樣訪問伺服器資源，支援所有的磁碟操作，從而為各種軟體的執行提供了可靠的支援。
win iscsi target是基於windows平台的儲存伺服器，支援windows98、windowsnt/2000/xp/2003系列，擁有良好的人機互動介面，便於使用者管理和使用。
該軟體跨平台實現iscsi協議，啟動器和目標器由乙太網連線，通過iscsi協議傳遞資料和命令。啟動器可以象使用本地硬碟一樣使用遠端的iscsi目標器提供的儲存服務，從而實現資料塊級的網路儲存連線。可以通過網頁對伺服器進行配置。
基於iscsi技術的ip san應用
ip storage（ip儲存）是在iscsi技術不斷完善的過程中，出現的新技術。簡單的說，ip儲存就是基於ip網路來實現資料塊級儲存的方式。由於iscsi技術的固有優勢，ip儲存能夠將儲存規範化。
ip san拓撲示意圖：
圖五 ip san拓撲示意圖
圖五為比較簡單的ip san結構圖。例子中使用乙太網交換機搭建網路環境，由iscsi initiator如檔案伺服器、iscsi target如磁碟陣列及磁帶庫組成。在ip san中還可以將基於iscsi技術的磁帶庫直接連線到交換機上，通過儲存管理軟體實現簡單、快速的資料備份。
由示例可以看出，基於iscsi技術，利用現有的ip網路搭建ip san是極其簡單的，而且維護非常方便。統計整個資料傳輸速率在80-90mb/s左右，如果是全雙工模式的交換機，可以達到160mb/s左右。儘管相比光纖通道190mb/s（全雙工360mb/s）的傳輸速率還是有明顯差距，但光纖通道的高成本也是眾所周知的。
而在實際應用中，普通80-90mb/s的資料傳輸速率已經能夠滿足某些中低端使用者的儲存需求，因此iscsi技術的應用環境提供了更好的價效比，具有非常廣泛的市場前景。
基於iscsi路由器整合fc和ip應用：
圖六基於iscsi路由器整合ip及fc
如圖六，為基於iscsi路由器整合光纖通道網路和ip網路的結構圖，將光纖通道儲存網路和iscsi網路整合，提供現有區域網（lan）、廣域網（wan）、fc san裝置之間的互操作性，可以通過iscsi、光纖兩種方式都可以訪問ip網路中通用的儲存裝置，可以通過ip網路訪問fc san中的儲存裝置，並且能夠改善儲存資源的可管理性及可用性；
這種簡單的配置可以在保證成本的前提下，滿足使用者的高可用性及高效能需求。在伺服器、儲存端，都可以通過高可用集群的方式實現高可用性，同時可以體現出光纖通道在處理關鍵資料時的高效能，也可以得到安全性的保證。
iscsi在ip san遠端備份中的應用
圖七基於iscsi的ip san的遠端備份
如圖七所示，基於iscsi技術實現ip san，同時通過ip廣域網路實現遠端備份。由於傳統光纖通道san的操作距離在10-20km之間，因此要實現真正的遠端備份、異地容災還是具備一定的地理侷限性。
這個示例使用通用的ip網路合併、擴充套件san，具備高價效比配置，可以實現遠端備份、資料容災和映象等功能，同時還可以對遠端儲存進行實時操作並能夠通過ip網路訪問其他ip儲存。 可以實現通過ip廣域網實現與遠端儲存裝置的連線，並且可以讓ip交換機互聯iscsi系統。
圖八整合ip、fc san的遠端備份
圖八的示例表示通過ip儲存交換機互聯光纖、iscsi裝置，構建完全整合的高效能儲存網路。相比於圖七的示例，它的整合度更高。裝置中使用光纖或iscsi hba連線到交換機，儲存交換機通過堆疊的方式以連線更多的裝置。
通過ip廣域網，san能夠訪問遠端資料中心中所有的伺服器和儲存裝置，這就實現了遠端備份及災難恢復。可以實現基於ip網路，ip儲存交換機堆疊構建san組織的核心，伺服器和儲存裝置可以使用iscsi或光纖，具有非常好的擴充套件性，並且提供各種途徑下的無縫整合。
在這兩個遠端備份的示例中，關於qos（quality of service，服務質量）甚至安全方面可以通過iscsi協議中的多種安全方式將這方面的隱患減到最低。
第一、tcp/ip網路連線本身提供的高階服務及安全特性可以直接應用到iscsi事物處理過程中，就qos來說，ip網路提供了廣泛的解決方案如事物處理優先順序、diffserv（服務區分）、mpls（multi-protocol label switching，多協議分類轉換）、rsvp（resource reservation protocol，資源預約協議）等，就安全性而言，ip協議提供acls（access control lists）、vlans（virtual lans）、ipsec及高階資料編碼規則等方案。
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