iSCSI存储协议摘要

deltamaster posted @ Jun 28, 2014 10:32:11 AM in iSCSI with tags iSCSI 存储 SAN , 1606 阅读

iSCSI(Internet SCSI)是IEFT于2003年发布的存储协议,至今已经超过10年。相比较已有20年历史的FC协议算是后生晚辈,但却在以飞快的速度蚕食FC SAN的市场份额。目前,几乎所有存储厂商都已经提供基于iSCSI协议的块存储设备、存储解决方案和技术支持。

iSCSI协议的负载数据是SCSI命令,而传输则基于久经考验的TCP/IP协议。参照OSI七层网络模型,iSCSI位于第五层会话层,将第七层的SCSI协议包封装映射到第四层的TCP协议包在以太网上进行传输。

SCSI协议是一种客户端/服务器模式的协议,iSCSI在协议封装上大量沿用了SCSI命令的语义,以及Initiator和Target的概念。在一个交互会话中,会话的发起方称为Initiator,而服务方称为Target。IQN(iSCSI Qualified Name)则是用来标识Initiator和Target身份的唯一标识符。

在部署成本方面,FC SAN需要采购专门的光纤、HBA和Fabric,有些特殊需求下还需要采购昂贵的协议分析仪,iSCSI SAN可以充分利用现有的更廉价的LAN网络资源来进行部署。

在安全性方面,由于iSCSI基于TCP/IP协议,因此可以使用IPSec对传输内容进行加密。iSCSI也可以在登陆阶段使用CHAP对会话双方进行身份认证。

在网络隔离性方面,iSCSI可以直接使用VLAN技术对网络进行逻辑分割,或者直接使用独立交换机对网络进行物理分割。

在软件定义的数据中心里,iSCSI SAN也能够更容易地直接部署在基于OpenFlow的虚拟化网络中,实现软件定义的存储。

受益于以太网技术、HBA硬件卸载技术、iSCSI软件技术的高速发展,iSCSI SAN与FC SAN原有的性能差距正在减小。

  • 主流操作系统以及存储厂商能够提供成熟、高性能的iSCSI Initiator多路径支持,能够实现端口聚合和负载均衡,防止单点故障。
  • 具备TCP卸载和iSCSI卸载特性得到HBA硬件厂商的广泛支持,使iSCSI SAN可以提供更低延迟的存储服务。
  • iSER(iSCSI Extensions of RDMA)基于RDMA技术将CPU在内存复制、U-K通信上的性能损耗降到最低,同时特别针对iSCSI协议在TCP层面进行了优化,大幅提升了iSCSI设备的服务能力。
  • 10GbE以太网技术的成熟,使iSCSI SAN满足更严苛的性能需求。40GbE和100GbE的以太网设备也在研发中。DCB无损网络机制使得以太网的冲突概率大大降低,使以太网环境更加适合高速率数据传输,以及更好地QoS,iSCSI SAN也能够减少由于丢包带来的性能损耗。
* 本文在CC BY-SA(署名-相同方式共享)协议下发布。

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