走向未來的存儲新技術(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）標準,使這項歷經(jīng)三年、修改了20個版本的技術(shù)標準終于塵埃落定。該技術(shù)將存儲設(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,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iSCSI標準的支持。標準的通過,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,同時也將促使更多的用戶采用iSCSI解決方案構(gòu)建自己的存儲系統(tǒng)。
iSCSI是一個供硬件設(shè)備使用的可以在IP協(xié)議的上層運行的SCSI指令集。簡單的說,iSCSI可以實現(xiàn)在IP網(wǎng)絡(luò)上運行SCSI協(xié)議,特別是以太網(wǎng)上進行數(shù)據(jù)塊（block）傳輸?shù)臉藴?使其能夠在諸如高速千兆以太網(wǎng)上進行路由選擇。它是由IBM下屬的兩大研發(fā)機構(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)存儲提供商致力于將SAN（Storage Area Networking 存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)）中使用的光纖通道設(shè)定為一種實用標準,但是其架構(gòu)需要高昂的建設(shè)成本,遠非一般企業(yè)所能夠承受。與之相比較,NAS（Network Attached Storage 網(wǎng)絡(luò)接入存儲）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)用對計算機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的品質(zhì)。這對于一邊要面對信息爆炸,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存儲標準和成熟的TCP/IP協(xié)議,iSCSI標準的出現(xiàn)和它的優(yōu)越性和經(jīng)濟性,使其有著廣泛的市場和應(yīng)用前景,勢必引發(fā)一場通信網(wǎng)絡(luò)存儲系統(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,同時滿足網(wǎng)絡(luò)通信和存儲骨干方面的應(yīng)用需求。
iSCSI存儲網(wǎng)主要由iSCSI請求方（如文件服務(wù)器）和iSCSI目標方（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)勢在于它是依托于TCP/TP協(xié)議棧的,從理論上來說,任何兩臺具有TCP/IP主機都可以通過iSCSI協(xié)議實現(xiàn)設(shè)備級共享。也就是說,無論距離多遠、無論中間是何種網(wǎng)絡(luò)介質(zhì),也無論連接的兩端主機運行的是何種操作系統(tǒng),iSCSI都可以實現(xiàn)跨平臺的設(shè)備級共享。iSCSI發(fā)起端和目標端都有自己的命名規(guī)范,每一個發(fā)起端和目標端都有一個WWUI(世界唯一標識符),WWUI是獨立于發(fā)起端和目標端的位置的。iSCSI目標端擁有名字和地址,iSCSI地址唯一標識了到達iSCSI目標端的路徑,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)起端和目標端之間的會話(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實體間協(xié)商變量參數(shù),也可能會引起某種安全驗證,以確保連接的安全性。若iSCSI登錄階段成功,目標端會發(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會話就進入全雙工階段(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準的IP網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施實現(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器上的
