基础-iscsi存储技术SCSI是一种由IBM研究开发一个供硬件设备使用可以在

iSCSI技SCSIIBMIP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技术是一种新技术，该技术是将现有SCSI接口与以太网络(Ethernet)IP网络的装置互相交换资料。iSCSI：Internet小型计算机系统接口（iSCSI：InternetSmallComputerSystemInterface）。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 设备、主机和客户机等之间的相互连接，并创建 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 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 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（StorageAreaNetwork），其实现数据通信的主要要求是：1.数 系统的合并；2.数据备份；3.服务器群集 ；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（InternetSCSI）是2003年IETF（InternetEngineeringTaskForce，互联网工程任务组）制订的一项标准，用于将SCSI数据块映射成以太网数据包。SCSI（SmallComputerSystemInterface）是块数据传输协议，在 行业广泛应用，是 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 局域网。通过这种方法，ISCSI克服了直接连接 的局限性，使我们可以跨不同服务器共享资源，并可以在不停机状态下扩 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SCSISCSIiSCSIinitiator被封装成ISCSI消息包并通过TCP/IP传送到设备侧，设备侧的iSCSItargetiSCSISCSI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iSCSItarget时被封装成ISCSI响应PDU，通过TCP/IP网络传送给主机的ISCSIinitiatoriSCSIinitiatorISCSIPDUSCSI并传送给操作系统，操作系统再响应给应用程序。编辑本 系统架现在市场有很多不同型号的iSCSI设备，设备的型号和参数有很多不同，厂商在做市场宣传时候也经常采用不同的或噱头，标榜自己的产品有各种各样不同的功能和优势。实际上当我们对iSCSI设备的结构进行深入的研究时就会发现从架构上可以分为4种类型的架构。一、控制器架构iSCSI的 处理单元采用与FC光纤 设备相同的结构。即采用专用的数据传输 的RAID数据校验 的高性能cache缓存 的嵌入式系统平台。打开设备机箱时可以看到iSCSI设备内部采用无线缆的背板结构，所有部件与背板之间通过标准或非标准的插槽 一起，而不是普通PC中的多种不同型号和规格的线缆 这种类型的iSCSI 设备 处理单元采用高性能的硬件处理芯片，每个 功能单一，因此处理效率较高。操作系统是嵌入式设计，与其他类型的操作系统相比，嵌入式操作系统具有体积小、高稳定性、强实时性、 代码以及操作方便简单等特点。因此控制器架构的iSCSI设备具有较高的安全性和和稳定性。控制器架构iSCSI 内部基于无线缆的背板 方式，完全消除了上的单点故障，因此系统更安全，性能更稳定。一般可用于对性能稳定性和高可用性具有较高要求的系统，比如：中小型数据库系统，大型数据的库备份系统，容灾系统，、电力或非线性编辑制作网等。控制器架构的iSCSI设备由于 处理器全部采用硬件，制造成本较高，因此一般 较高。区分一个设备是否是控制器架构，可从以下几个方面去考虑：1、是否双控：除了一些早期型号或 型号外，高性能的iSCSI一般都会采用active-active的双控制器工作方式。控制器为模块化设计，并安装在同一个机箱内，非两个独立机箱的控制器。2、缓存：有双控制器缓存镜像、缓存断电保护功能。3、数据校验：采用 硬件校验和数据传输 ，非依靠普通CPU的软件校验，或普通RAID卡。4、内部结构：打开控制器架构的设备，内部全部为无线缆的背板式连接方式，各硬件模块连接在背板的各个插槽上。二、iSCSI连接桥架构整个iSCSI 分为两个部分，一个部分是前端协议转换设备，另一部分是后端 。结构上类似NAS网关及其后端 设备。前端协议转换部分一般为硬件设备，主机接口为千兆以太网接口，磁盘接口一般为SCSI接口或FC接口，可连接SCSI磁盘阵列和FC 备。通过千兆以太网主机接口对外提供ISCSI数据传输协议。后 一般采用SCSI磁盘阵列和 设备，将SCSI磁盘阵列 设备的主机接口直接连接到iSCSI桥的磁盘接口上。iSCSI连接桥设备本身只有协议转换功能，没有RAID校验和快照、卷等功能。创建RAID组、创建LUN等操作必须在 设备上完成，设备有什么功能，整个iSCSI设备就具有什么样的功能。三、PC架构那么何谓PC架构？按字面的意思可以理解为 设备建立在PC服务器的基础上。即就是选择一个普通的、性能优良的、可支持多块磁盘的PC（一般为PC服务器和工控服务器），选择一款相对成熟稳定的iSCSItarget软件，将iSCSITarget软件安装在PC服务器上，使普通的PC服务器转变成一台iSCSI 设备，并通过PC服务器的以太网卡对外提供iSCSI数据传输协议。目前常见的iSCSITarget软件多半由商业软件厂商提供，如 oreSoftwareSANmelody，FalconStorSoftwareiSCSIServerforWindowsStringBeanSoftwareWinTarget等。这软件都只能运行在Windows操作系统平台上。在PC架构的iSCSI 设备上，所有的RAID组校验、逻辑卷管理、iSCSI运算、TCP/IP运算等都是以纯软件方式实现，因此对PC的CPU和内存的性能要求较高。另外iSCSI 设备的性能极容易收PC服务器运行状态的影响。PCiSCSI设备的研发、生产、安装使用相对简单，硬件和软件成本相对较低，因此市场上常见的基于PC架构的iSCSI设备的价格都比较低，在一些对性能稳定性要求较低的系统中具有较大的价格优势。四、PC+NIC架构PC+iSCSITarget软件方式是一种低价低效比的解决方