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条条大路通向SAN,IP SAN完全攻略

    【IT168 专稿】要组建一个存储局域网络只有光纤可以吗?尽管我们知道光纤是目前最为成熟和稳妥的存储局域网络解决方案,并占有全世界绝大部分存储局域网络的市场份额,但同时我们也看到存储网络领域还有iSCSI、SAS甚至infiniband等标准,在技术上也都可以实现存储交换的种种需求,用于构建存储局域网络。当然这几种技术各自有各自的技术优势,也拥有不同的前途命运。

    SAS是存储交换领域的后起之秀,最近一年才刚刚发展起来,尽管目前已经有LSI推出了第一款SAS交换机,但似乎没有更多的主流存储厂商积极响应予以支持。作为存储交换领域的新兴技术,SAS的发展前景并不令人乐观。Infiniband则是典型的生不逢时,一出生即遭到光纤的强力压制,现在已经偏安一隅,在高性能计算领域发展得风生水起,基本已退出存储网络市场。

    在传统光纤的诸多竞争者中,iSCSI是最令人看好的一项技术。尽管起步并不十分顺利,发展了数年依然在FC的夹缝中讨生活,但凭借其“开放性”和“性价比”两大杀手锏,不仅仅获得了诸多大型厂商的青睐,并在传统光纤交换的领地内杀出了自己的一片天空,更有望在遥远的未来替代光纤网络,成为下一代网络存储的主流标准,发展前景令人振奋。

    那么iSCSI究竟有何能耐,能够取代发展数十年已经占据网络存储领导性地位的光纤呢?下面我们来详细了解下iSCSI。

源自传统,更胜于传统

    iSCSI就是internet SCSI的缩写,它是由IBM下属的两大研发机构加利福尼亚Almaden和以色列Haifa研究中心共同开发的,是一个供硬件设备使用、可以在IP协议的上层运行的SCSI指令集。简单一点说就是实现用ip协议封装SCSI命令,使其能够在Internet上自由传输。

    iSCSI协议同时利用了业已很成熟的网络方面的TCP/IP协议和存储的方面的SCSI协议,并将二者很好的结合起来,其最重要的贡献在于其对传统技术的继承和发展上:其一,SCSI(Small Computer Systems Interface,小型计算机系统接口)技术是被磁盘、磁带等设备广泛采用的存储标准,从1986年诞生起到现在仍然保持着良好的发展势头;其二,沿用TCP/IP协议,TCP/IP在网络方面是最通用、最成熟的协议,且IP网络的基础建设非常完善。这两点为iSCSI的无限扩展提供了夯实的基础。

    iSCSI协议数据报的格式如图一所示,紧接着Ethernet报头,IP报头和TCP报头后面,是iSCSI报头部分(在原TCP数据部分),其大小为48字节,紧跟着才是iSCSI的数据部分即SCSI命令和数据。这样iSCSI数据报在IP网络上的路由和可靠控制及差错检测机制都可以由TCP/IP协议来解决。

    iSCSI的工作原理简单而言需要有发起端(initiator)和目的端(target)。由于iSCSI协议运行在网络上,所以这些initiator和target端都是网络上的节点,它们由IP地址加上TCP的端口号来定位。initiator和target端之间的一次完整操作称为一个会话(session),一个会话一般由多个TCP的连接(connection)组成,在会话的开始initiator端首先要执行一个登录(Login)操作,在target端进行了安全认证并同意连接后,一个会话就建立起来了。

    initiator端可以把用户发来的数据存储方面的请求转化为SCSI命令和数据,再交由iSCSI驱动模块把它封装为iSCSI数据报再通过ip网络发送到target端,target端收到iSCSI包后,将其解开还原成原始的SCSI命令和数据,交内核的SCSI模块作相应的处理后将得到的回应再次封装成iSCSI包发回至initiator端,这样就实现了远程存储操作。在所有请求都被处理完后,initiator端退出(Logout),整个会话结束。

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