菲议存储：实现iscsitarget的两种方法

1、菲议存储：实现iSCSI Target 的两种方法如何实现一个 iSCSI Target （软件法）iSCSI Initiator 可用软件方式实现，同样的 iSCSI Target 也行，不过优劣特点也相近，即是偏成本取向且不易达到专属硬件的效能。且要更注意的是， iSCSI Initiator 软件确实多半采随附的放送策略， 而 iSCSI Target 软件则不同， 多数的 iSCSI Target 都要收费， 仅少数免费， 如 UNH-iSCSI项目中除了 iSCSI Initiator 软件开发也有iSCSI Target 软件开发，虽免费但也多半用于测试验证之用，少用于实际的商务运

2、作。此外，有一个iSCSI Enterprise Target 开放项目能提供 iSCSI Target 软件，但目前仅在 版，连 正式版都还有段距离。现阶段真正成熟运用的iSCSI Target 多半由商业软件业者提供，如 DataCore Software 的 SANmelody/SANmelody Lite ，或 FalconStor Software的 iSCSI Server for Windows ，或 String Bean Software 的 WinTarget 等，颇为玩味的，三者都是只能安装在 Windows 伺服操作系统上，这似乎与节费有些违背（纯就操作系统的软件授权费

3、， Windows 向来高于 Linux 、 UNIX）。或许在意效能，或许在意花费（反正软法、硬法都要钱），多数用户仍倾向使用硬件方式来实现 iSCSI Target ，事实上过去也有业者推出能让泛用服务器转变成 SAN或NAS储存设备的软件，但与实际的 SAN NAS储存硬件出货数相较实不成比例，同样的情形也反应在iSCSI Target 软件上，软件式 RAID 也类似， RAID 软件的真实运用量远低于RAID 硬件。简而言之用户对 iSCSI Initiator 软件的接受度大于 iSCSI Target 软件。另外， iSCSI Target 有许多种类型，撇开 iSCSI Rou

4、ter/Gateway/Bridge 等非储存角色不谈，储存上常见的有iSCSI Disk Array 与 iSCSI TapeLibrary ，对国内设计者而言只有iSCSI Disk Array 具有意义，因为国内几乎没有业者在发展以磁带机为主的相关应用。信息硬件产品中只要牵涉到高度机械性的部分国内业者就会全面束手，小至软盘机、中至光驱、大至磁带机皆是。上述的软件实现法，都属于资管、网管人员自身就可完成的方式，只要找一部泛用型服务器并对应安装软件即可。然而也有些软件方案并非供信息人员所用，而是供网储系统设计者所用，此即是嵌入式的伺服软件方案，过去Microsoft 就有 WSS（Windo

5、ws Storage Server ） , WSS包含嵌入式的Windows操作系统以及 NAS伺服应用程序，设计者运用此套软件便可快速实现一台NAS不过！硬件业者若要量产使用WSS的NAS储存硬设备，Microsoft 将逐台收取授权费。而依据 Microsoft 的展望规划，日后将比照现有NAS作法，推出专供实现 iSCSI储存设备白新版 WSS当然！除 Microsoft 外，其它 iSCSI Target 软件业者也多半欢迎储存硬件业者的接触以促成嵌入式合作，例如 2005 年 10 月三星电子（ SamsungElectronics ） 推出的 ZSS-100 iSCSI 储存设备，

6、 即是以 DataCore 的 SANmelody 内嵌而实现， 且 ZSS-100 的硬件组件相当平凡常见， 如 的 Pentium 4、SATA硬盘（多颗合计的原生总容量达1TB）等，并无特别过人之处。相同的类例，HP的ProLiant DL100 Storage Server 与DL100 G2 （第二代）是使用 WSS所形成的NAS,然也提供选用功能，可追加 iSCSI功能于 其上，等于一部储存设备兼具 NAS 与 iSCSI 功效，其中iSCSI 功效是将 FalconStor iSCSI Server for Windows 进行内嵌而达成。附注：还有两种特别的商业版 iSCSI

7、Target 软件，如 Wasabi Systems 的 Storage Builder 1500i ，此是将 iSCSI Target 软件搭配嵌入式操作系统（推测为 BSD , 一并存于IDE接口的Compact Flash记忆卡内，只要将此卡插置于一般x86硬件，即可让该硬件转变成iSCSI Target 。另一则是 RocketDivision 的 StarWind 与 StarPort ，前者为 iSCSI Target 软件，后者为iSCSI Initiator 软件，使用于 Windows 操作系统上，但作用不在仿真硬盘，而在仿真光盘。QLogic的ISP3010芯片仅为TOE而

8、不具iSOE,可当一般 GbE NIC之用，亦可加速存取NA0而ISP4010芯片则为iSOE,可加速对iSCSI Target的存取。如何实现一个iSCSI Target(硬件法)接着是硬件实现法，我们完全锁定在如何实现一个iSCSI Disk Array 上，但即便如此，实现方式也依然是形形色色、百家争鸣。首先是从头设计到尾，前述用于iSCSI HBA中的芯片在iSCSI Target中也都适用，也统统要用，包括 GbENIC ( TCP/IP)芯片、iSCSI芯片、IPSec芯片等，而且用量也比iSCSI HBA 多，iSCSI HBA可能用12颗GbE芯片或iSCSI芯片，但iSCSI

9、 Target 会用到24颗，理由是一部 iSCSITarget/Disk Array要服务多个iSCSI Initiator/iSCSI HBA ，传输量较大，所以要多个相同并行组态以增进效能，另外也可充当备援组件，增加运作的坚稳可用性。当然！上述这些芯片也可以部分舍弃不用，但道理一样：请改采软件方式来弥补，且代价是消耗部分的CPU运算力。在这些之外，iSCSI Disk Array的重点当然是 RAID控制芯片(RAID Controller ),透过RAID芯片及其支持接口以连接各式硬盘。要提醒的是，虽然设计目标为iSCSI ,但不表示我们只能用SCSI硬盘或SAS硬盘，其实也可使用AT

10、A硬盘、SATA硬盘，或FC硬盘等，这并不相抵触，重点只在于 RAID芯片支持何种硬盘接口，RAID芯片与CPU连接，CPU与iSCSI芯片连接，过程中 CPU会进行运作中所需的各种数据转换，这也是iSCSI Target 的设计实现不必限定非使用SCSI/SAS硬盘的缘故。如果认为各环节都自主设计太久太累，那可以考虑以半成品为基础再行往上发展，例如iStor Networks 所提彳ft的GigaStorATX系统板，该板用上iStor 所自研的特用芯片： iSNP8008 (iSNP = IP Storage Network Access Processor )、8 个 1GbE 网埠(i

11、SCSI 传输，另有支持 10GbE 的系统 板)、16个SATA埠(可接16颗SATA硬盘)、4GB高速缓存，并已具备 RAID 0,1,10,5 等数组组态，只要再搭配硬盘与些许设计，便可快速实 现一部 iSCSI Disk ArrayStor的GigaATX系统板是专为加速 iSCSI Target设计所提出，该系统板上使用iStor自研的iSNP8008处理器另一种半成品作法是用LSI Logic 的iMegaRAID iSCSI套件，这套件包含软硬两部分，硬件方面是一张LSI Logic 的MegaRAID SATA 300-8X或300-8XLP的磁盘阵列控制卡，用来形成SATA磁

12、盘阵列，软彳部分则是LSI Logic 的iMegaRAID RAS Software ，将控制卡装入一部使用Linux操作系统的计算机，且tB十算机已具备GbE NIC功能，再安装上iMeagaRAID软件，即可完成一部iSCSI Disk Array 。严格来说，LSI Logic提供的方式不太能算是硬件作法，应是软件作法，只是该软件相依于该公司自有的磁盘阵列控制卡上，非配装该卡才能发挥，其余部分都是以纯软件方式实现，例如iSCSI运算、TCP/IP运算等，只要iMegaRAID软件舍弃与自家控制卡的相依性，而能适用于任何数组控制卡，就是一个地道的软件iSCSI方案。说穿了，此法只是让 L

13、SI Logic 用来增加既有 RAID控制卡的价值与运用范畴。不过，使用现成的iSCSI HBA卡、现成的RAID卡，甚至使用泛用的主机板等，确实是较快便的实现法，进而将研发心力更专注在韧体、驱动程序、嵌入式操作系统等层面，但相对的也必须牺牲硬件层面的最佳化设计。iM«gaRA1D Stafogt StrrwIGbEfieiNKhlMTa300-8xLinux OS道用闻第httpi/Aiiw.vipcn.eoriMegaRAID SATA 300-8x ,以及 LSI Logic 的用一部x86计算机，安装Linux操作系统及一张GbE NIC,再安装上LSI Logic的磁盘阵

14、列控制卡:iSCSI Target软件：iMegaRAID RAS,即可让 x86 计算机摇身变成iSCSI Disk Array 。如果认为以半成品来进行设计还是过于麻烦，也还有更轻松行事的方式，甚至完全只要手工就能完成，无须任何电子工程设计，如ATTOTechnology的iPBridge 系列的iSCSI桥接器，提供iSCSI-to-SCSI 与iSCSI-to-FC的桥接，可让过去采直接附连( Direct Attached ，如SCSI、FC接口)的磁盘阵列柜(Disk Array , JBOS DAS> 或磁带设备(Autoloader、Tape Library )转变成 i

15、SCSI Target 。又如SANRAD的V-Switch 系列(iSCSI Gateway ,也称iSCSI Bridge )也是直接取用既有DAS JBOD等直接附连式储存设备，重新转化成iSCSI,以保障企业用户在既有储存设备上的投资。也因为只要手动转接与相关调设，所以资管、网管者可自行完成转化程序。iSCSI外的更精进路线：10GbE、iWARP要不是GbE的技术及价格成熟，否则 iSCSI也不会到临，因为以 100Mbps的Ethernet 来执行iSCSI在效率上可说是完全不可行。有了 GbE后，虽然1Gbps的iSCSI依旧逊于1Gbps FC (理由是TCP/IP协定的频宽占

16、量多过 FC的FCP协议，且Ethernet 协议有较大的传输延 迟)，但也逐渐逼返迫使 FC将入门级从1Gbps调升为2Gbps,好与1Gbps iSCSI有所区隔，并往上追加4Gbps FC,以维持其效能领先地位。不过，Ethernet并非只及1Gbps,10Gbps也已经实现，40Gbps也已经列入规划进程，所以也有业者提出让iSCSI使用10Gbps而非拘限在1Gbps,一举超越现有 2Gbps、4Gbps的FC,例如iVivity 的iDiSX 2000 芯片(iDiSX 2000 是I-Disks2000 的谐音)，即是以单纯的 10GbE芯片，并搭 配iSCSI软件来实现iSCS

17、I ,属于高阶高效性iSCSI方案。另外，只将高速 Ethernet用于储存网络化也过于可惜，所以也有众多业者发起iWARP,不仅可实现储存的网络化，也能实现I/O的网络化，这在过去多半要倚赖旧(InfiniBand )才能达成，但iWARP就是希望用更共通的Ethernet标准来实现，进而取代。从许多迹象可看出iWARP取代IB的意图，例如两者都具有RDMA(Remote Direct Memory Access)机制，简化网络两端的内存数据交换程序，从而加速同时，RDMA也可搭配iSER (iSCSI Extension to RDMA )协议，达到与iSCSI 一模一样的储存网化功效，等

18、于是 iSCSI的超集，既能将储存资 源及运作网络化，也能将I/O资源及运作网络化。目前NetEffect 的NE01系列芯片即是针对iWARP运用所开发，并提出所谓的ECA(Ethernet Channel Adapter ),从名称上即可知有与旧 较量的意味，因为 旧 卡称为 HCA(Host Channel Adapter )或TCA(Target Channel Adapter ),严格而论具iWARP硬件加速及分担卸载功效的10GbE网卡，当称为 RNIC ( RDMA NIC。Voltaire 为InfiniBand的交换、路由设备大厂，但也支持RDMA及iSER协议，此也等于支持 iWARP/iSCSI ,图为iSCSI与iSER的协议架构此外Broadcom提出所谓的 C-NIC (Converged NIC )聚合型网卡理念