什么是iSCSI
iSCSI（iSCSI = internet Small Computer System Interface ）是由IEETF開發(fā)的網(wǎng)絡存儲標準，目的是為了用IP協(xié)議將存儲設備連接在一起。通過在IP網(wǎng)上傳送SCSI命令和數(shù)據(jù)，ISCSI推動了數(shù)據(jù)在網(wǎng)際之間的傳遞，同時也促進了數(shù)據(jù)的遠距離管理。由于其出色的數(shù)據(jù)傳輸能力，ISCSI協(xié)議被認為是促進存儲區(qū)域網(wǎng)（SAN）市場快速發(fā)展的關鍵因素之一。因為IP網(wǎng)絡的廣泛應用， ISCSI能夠在LAN、WAN甚至internet上進行數(shù)據(jù)傳送，使得數(shù)據(jù)的存儲不再受地域的現(xiàn)在。

ISCSI技術的核心是在TCP/IP網(wǎng)絡上傳輸SCSI協(xié)議，是指用TCP/IP報文、和ISCSI報文封裝SCSI報文，使得SCSI命令和數(shù)據(jù)可以在普通以太網(wǎng)絡上進行傳輸，如下圖：



iSCSI 協(xié)議定義了在 TCP/IP 網(wǎng)絡發(fā)送、接收 block（數(shù)據(jù)塊）級的存儲數(shù)據(jù)的規(guī)則和方 法。發(fā)送端將SCSI命令和數(shù)據(jù)封裝到 TCP/IP 包中再通過網(wǎng)絡轉發(fā)，接收端收到 TCP/IP 包 之后，將其還原為SCSI命令和數(shù)據(jù)并執(zhí)行，完成之后將返回的SCSI命令和數(shù)據(jù)再封裝到 TCP/IP 包中再傳送回發(fā)送端。而整個過程在用戶看來，使用遠端的存儲設備就象訪問本地的 SCSI設備一樣簡單。

早在 2001 年上半年，IBM 就推出了IP Storage 200i，是市場上公認的第一款基于iSCSI 協(xié)議的產(chǎn)品，這款產(chǎn)品的出現(xiàn)，對于身處信息爆炸時代卻無法承擔光纖通道 SAN 環(huán)境高成本的中小型用戶來說，具有巨大的吸引力；2001年10月，Cisco也推出了SN5420存儲路由器，基于IP標準和SAN標準，可以提供與現(xiàn)有LAN、WAN、光纖和SAN設備之間的互操作，率先建立了IP網(wǎng)絡與SAN之間的橋梁�，F(xiàn)在，有更多的廠商參與到iSCSI產(chǎn)品的開發(fā)中，如Intel已經(jīng)推出了存儲網(wǎng)卡 IP Storage iSCSI PRO/1000T，將協(xié)議轉化也就是封裝、還原 TCP/IP 包的步驟轉移到網(wǎng)卡上來執(zhí)行，大大降低了服務器處理器的占用率。同時，還有芯片、板卡制造商加入到iSCSI產(chǎn)品的開發(fā)中，如Adaptec、Qlogic 等等。

iSCSI可以實現(xiàn)在IP網(wǎng)絡上運行SCSI協(xié)議，使其能夠在諸如高速千兆以太網(wǎng)上進行路由選擇。用戶可使用標準的千兆級以太網(wǎng)傳輸協(xié)議，通過Cat5線纜和任意的交換機產(chǎn)品，將服務器與磁盤陣列連接在一起，并且能夠提供接近FC SAN的性能。

iSCSI集SCSI、以太網(wǎng)和TCP/IP等技術于一身，支持iSCSI技術的服務器和存儲設備能夠直接連接到現(xiàn)有的IP交換機和路由器上，具有低廉、開放、大容量、傳輸速度高、安全等諸多優(yōu)點，最適合需要在網(wǎng)絡上存儲和傳輸大量數(shù)據(jù)的應用環(huán)境，比如廣電視頻制作和媒資系統(tǒng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)，IPTV系統(tǒng)，數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，以及許多的對IOPS和帶寬性能要求不是還很高的數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)、大容量文件存儲系統(tǒng)。

iSCSI存儲系統(tǒng)架構
現(xiàn)在市場有很多不同型號的iSCSI存儲設備，設備的型號和參數(shù)有很多不同，廠商在做市場宣傳時候也經(jīng)常采用不同的口號或噱頭，標榜自己的產(chǎn)品有各種各樣不同的功能和優(yōu)勢。

實際上當我們對iSCSI設備的結構進行深入的研究時就會發(fā)現(xiàn)iSCSI從架構上可以分為4種類型的架構。

一、控制器架構

iSCSI的核心處理單元采用與FC光纖存儲設備相同的結構。即采用專用的數(shù)據(jù)傳輸芯片、專用的RAID數(shù)據(jù)校驗芯片、專用的高性能cache緩存和專用的嵌入式系統(tǒng)平臺。打開設備機箱時可以看到iSCSI設備內(nèi)部采用無線纜的背板結構，所有部件與背板之間通過標準或非標準的插槽鏈接在一起，而不是普通PC中的多種不同型號和規(guī)格的線纜鏈接。

這種類型的iSCSI存儲設備核心處理單元采用高性能的硬件處理芯片，每個芯片功能單一，因此處理效率較高。操作系統(tǒng)是嵌入式設計，與其他類型的操作系統(tǒng)相比，嵌入式操作系統(tǒng)具有體積小、高穩(wěn)定性、強實時性、固化代碼以及操作方便簡單等特點。因此控制器架構的iSCSI存儲設備具有較高的安全性和和穩(wěn)定性。

控制器架構iSCSI存儲內(nèi)部基于無線纜的背板鏈接方式，完全消除了鏈接上的單點故障，因此系統(tǒng)更安全，性能更穩(wěn)定。一般可用于對性能的穩(wěn)定性和高可用性具有較高要求的在線存儲系統(tǒng)，比如：中小型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，大型數(shù)據(jù)的庫備份系統(tǒng)，遠程容災系統(tǒng)，網(wǎng)站、電力或非線性編輯制作網(wǎng)等。

控制器架構的iSCSI設備由于核心處理器全部采用硬件，制造成本較高，因此一般銷售價格較高。

目前市場還可以見到一種特殊的基于控制器架構的iSCSI存儲設備。該類存儲設備是在現(xiàn)有FC-SAN存儲設備的基礎上增加iSCSI協(xié)議轉換模塊，使得FC-SAN存儲設備可以同時支持FC數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和iSCSI傳輸協(xié)議，如EMC 150i/300i/500i，HDS AMS1000/500/200等。

常見控制器架構iSCSI產(chǎn)品：

1、Equlogic PS300E系列


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2、Infortrend EonStor A16E



3、UIT BS2000e/3000e



區(qū)分一個設備是否是控制器架構，可從以下幾個方面去考慮：

1、是否雙控：除了一些早期型號或低端型號外，高性能的iSCSI存儲一般都會采用active-active的雙控制器工作方式。控制器為模塊化設計，并安裝在同一個機箱內(nèi)，非兩個獨立機箱的控制器。

2、緩存：有雙控制器緩存鏡像、緩存斷電保護功能。

3、數(shù)據(jù)校驗：采用專用硬件校驗和數(shù)據(jù)傳輸芯片，非依靠普通CPU的軟件校驗，或普通RAID卡。

4、內(nèi)部結構：打開控制器架構的設備，內(nèi)部全部為無線纜的背板式連接方式，各硬件模塊連接在背板的各個插槽上。

二、iSCSI連接橋架構

整個iSCSI存儲分為兩個部分，一個部分是前端協(xié)議轉換設備，另一部分是后端存儲。結構上類似NAS網(wǎng)關及其后端存儲設備。

前端協(xié)議轉換部分一般為硬件設備，主機接口為千兆以太網(wǎng)接口，磁盤接口一般為SCSI接口或FC接口，可連接SCSI磁盤陣列和FC存儲設備。通過千兆以太網(wǎng)主機接口對外提供ISCSI數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。

后端存儲一般采用SCSI磁盤陣列和FC存儲設備，將SCSI磁盤陣列和FC存儲設備的主機接口直接連接到iSCSI橋的磁盤接口上。

iSCSI連接橋設備本身只有協(xié)議轉換功能，沒有RAID校驗和快照、卷復制等功能。創(chuàng)建RAID組、創(chuàng)建LUN等操作必須在存儲設備上完成，存儲設備有什么功能，整個iSCSI設備就具有什么樣的功能。

SANRAD的V-Switch系列，ATTO Technology的iPBridge系列的iSCSI橋接器，提供iSCSI-to-SCSI與iSCSI-to-FC 的橋接，可將直連的磁盤陣列柜(Disk Array，JBOD、DAS)或磁帶設備(Autoloader、Tape Library)轉變成iSCSI存儲設備。

不過隨著iSCSI技術的逐漸成熟，連接橋架構的iSCSI設備越來越少，目前的市場上基本已看不到這樣的產(chǎn)品了。