走向未來的存儲(chǔ)新技術(shù)——iSCSI
1 引言
2003年2月,IETF（Internet Engineering Task Force,互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組）通過了由IBM和Cisco共同發(fā)起的iSCSI（Internet Small Computer System Interface）標(biāo)準(zhǔn),使這項(xiàng)歷經(jīng)三年、修改了20個(gè)版本的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)終于塵埃落定。該技術(shù)將存儲(chǔ)設(shè)備、服務(wù)器同采用普通的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP）的網(wǎng)絡(luò)連接起來,以取代快速、昂貴的光纖技術(shù)。并且由于iSCSI技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì),其未來的發(fā)展已經(jīng)被許多廠商看好,并先后推出了相關(guān)的產(chǎn)品,以表明對(duì)iSCSI標(biāo)準(zhǔn)的支持。標(biāo)準(zhǔn)的通過,無疑將吸引更多的廠商參與到iSCSI相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)中,同時(shí)也將促使更多的用戶采用iSCSI解決方案構(gòu)建自己的存儲(chǔ)系統(tǒng)。
iSCSI是一個(gè)供硬件設(shè)備使用的可以在IP協(xié)議的上層運(yùn)行的SCSI指令集。簡單的說,iSCSI可以實(shí)現(xiàn)在IP網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行SCSI協(xié)議,特別是以太網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)塊（block）傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn),使其能夠在諸如高速千兆以太網(wǎng)上進(jìn)行路由選擇。它是由IBM下屬的兩大研發(fā)機(jī)構(gòu)：加利福尼亞Almaden和以色列Haifa研究中心共同開發(fā)的現(xiàn)今,許多網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)提供商致力于將SAN（Storage Area Networking 存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）中使用的光纖通道設(shè)定為一種實(shí)用標(biāo)準(zhǔn),但是其架構(gòu)需要高昂的建設(shè)成本,遠(yuǎn)非一般企業(yè)所能夠承受。與之相比較,NAS（Network Attached Storage 網(wǎng)絡(luò)接入存儲(chǔ)）技術(shù)雖然成本低廉,但是卻受到帶寬消耗的限制,無法完成大容量存儲(chǔ)的應(yīng)用,而且系統(tǒng)難以滿足開放性的要求。而且隨著可視電話、無線視頻通信等各種應(yīng)用對(duì)計(jì)算機(jī)I/O帶寬需求的不斷增長,傳統(tǒng)的并行SCSI（Small Computer System Interface）總線的長度限制,使我們不得不考慮如何通過某種串行化模式來克服并行SCSI總線的這種局限性。
iSCSI的使用正好使上述問題迎刃而解,其基于IP協(xié)議,卻擁有SAN大容量集中開放式存儲(chǔ)的品質(zhì)。這對(duì)于一邊要面對(duì)信息爆炸,另一邊卻身處"數(shù)據(jù)孤島"的眾多中小企業(yè)無疑具有巨大的吸引力。依仗目前被廣泛采用的SCSI存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和成熟的TCP/IP協(xié)議,iSCSI標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)和它的優(yōu)越性和經(jīng)濟(jì)性,使其有著廣泛的市場和應(yīng)用前景,勢(shì)必引發(fā)一場通信網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的變革。
2 iSCSI的體系結(jié)構(gòu)與工作狀態(tài)概況
2.1 iSCSI的體系結(jié)構(gòu)
iSCSI的目標(biāo)是建立完全同構(gòu)的IP SAN,讓客戶利用完全相同的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施--以太網(wǎng)和IP,同時(shí)滿足網(wǎng)絡(luò)通信和存儲(chǔ)骨干方面的應(yīng)用需求。
iSCSI存儲(chǔ)網(wǎng)主要由iSCSI請(qǐng)求方（如文件服務(wù)器）和iSCSI目標(biāo)方（如磁盤陣列和磁帶子系統(tǒng)）組成,體系結(jié)構(gòu)如圖1。
2.2 iSCSI的簡要工作原理
iSCSI協(xié)議最大的優(yōu)勢(shì)在于它是依托于TCP/TP協(xié)議棧的,從理論上來說,任何兩臺(tái)具有TCP/IP主機(jī)都可以通過iSCSI協(xié)議實(shí)現(xiàn)設(shè)備級(jí)共享。也就是說,無論距離多遠(yuǎn)、無論中間是何種網(wǎng)絡(luò)介質(zhì),也無論連接的兩端主機(jī)運(yùn)行的是何種操作系統(tǒng),iSCSI都可以實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的設(shè)備級(jí)共享。iSCSI發(fā)起端和目標(biāo)端都有自己的命名規(guī)范,每一個(gè)發(fā)起端和目標(biāo)端都有一個(gè)WWUI(世界唯一標(biāo)識(shí)符),WWUI是獨(dú)立于發(fā)起端和目標(biāo)端的位置的。iSCSI目標(biāo)端擁有名字和地址,iSCSI地址唯一標(biāo)識(shí)了到達(dá)iSCSI目標(biāo)端的路徑,WWUI是地址的一部分。iSCSI地址形式規(guī)定位和URL一樣,如:<domain-name>[:<port>]/<wwui>.iSCSI發(fā)起端和目標(biāo)端之間的會(huì)話(session)必須經(jīng)過iSCSI登錄過程才能夠建立。iSCSI登錄階段用于兩iSCSI實(shí)體間協(xié)商變量參數(shù),也可能會(huì)引起某種安全驗(yàn)證,以確保連接的安全性。若iSCSI登錄階段成功,目標(biāo)端會(huì)發(fā)出“接受登錄”給發(fā)起端,否則拒絕登錄并關(guān)閉TCP連接。登錄完成之后,iSCSI會(huì)話就進(jìn)入全雙工階段(FullFeaturePhase),開始正常的SCSI交互。并且iSCSI在系統(tǒng)之間的連接是通過標(biāo)準(zhǔn)的IP網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)現(xiàn)的,而不是通過SCSI線纜或Fibre Channel。SCSI命令的生成表示可以通過啟動(dòng)器上的
