iSCSI 的概念
iSCSI 的工作流程
iSCSI 標准的制定情況
建立符合行業標准的通過IP 網絡傳輸存儲信息的需求和機會同時存在,但問題是如何建立這個標准並且使之成為行業的統一標准。
Bechtolsheim 及其小組和IBM 建立了合作伙伴關系,共同為新協議起草了一個標准,稱為iSCSI(互聯網SCSI),該標准允許在TCP/IP 協議上傳輸SCSI 命令。2000 年2 月,該小組將此草案作為互聯網標准草案提交給互聯網工程任務組(IETF)。同年3 月,IETF 會議對該草案進行了討論,並決定成立一個IETF 工作組,負責制訂通過IP 傳輸存儲信息的技術。截至2000 年8 月,IETF 小組的成員已增加到500 人,代表著200 家公司或組織,幾乎包括了所有的存儲器、網絡部件及系統供應商。
目前,關於iSCSI 的標准制訂已經進入最後階段,估計明年初正式標准就將推出。IETF 日前宣布,它已完成了iSCSI 協議的工作,現在將為它分配征求意見編號。這項規范規定了軟件在內聯網上傳送SCSI 包和在長距離上管理存儲時,如何處理SCSI 數據包以及如何在TCP/IP 命令中封裝它們。
iSCSI 與FC(光纖通道)的比較
網絡存儲主要由三大部分組成:服務器(host)、交換(switch)和存儲設備(target)。在這三者中,交換是很關鍵的。網絡存儲的交換方式有兩種,一種是光纖通道(FC),另外一種就是iSCSI。
從數據傳輸的角度來看,光纖通道和iSCSI 有很大的不同:光纖通道的傳輸采用其FCP 協議,而iSCSI 采用Internet 上現有的TCP 協議。FCP 協議最初是按照光纖通道網絡的高級協議設計的,它緊密地與低級網絡功能集成在一起工作。而iSCSI 在開發時采用現有的由TCP 所提供的受保護的傳輸機制。所以由於采用不同的機制,iSCSI 和光纖通道之間是不可能兼容的。
與光纖通道相比,iSCSI 有其自身的諸多優勢,主要表現在iSCSI 更加經濟。成本的節約可體現在以下幾個方面:(1)在一般的數據和SAN 網絡之間存在的公用技術可使培訓費用降低,而且也不必設立單獨的崗位職員,這兩者都可使成本降低;而且以太網大量的安裝基礎也可使價格降低。(2)iSCSI 可利用現有的、容易理解的TCP/IP 基礎設施來構築SAN,隨著在QoS 和安全方面的進步,在存儲與現有的基礎設施之間的共享表明,在硬件、培訓、實施等幾個方面都有機會實現可觀的成本節約。(3)隨著千兆以太網的實現,用戶將可得到傳輸速率為1Gbps 的存儲網絡,而不需改變現有的基礎設施。
FC(Fibre Channel)的安裝基礎很少,理解其技術的人也不多,而且它很昂貴。FC 在同等速度下可提供稍好一些的性能,但是這一點並不能彌補其在實現時所需的高額費用和額外的培訓費用所構成的高成本。近期,在以太網的速度超過FC 以前,FC 可以暫時保持其在SAN 技術領域的優勢地位,但這也僅限於在iSCSI 成氣候之前的一段時間內。
但是,iSCSI 在三到五年內不會取代Fibre Channel。首先,TCP/IP 網絡雖說有許多值得稱道的地方,但它在傳輸數據塊時的致命問題至今在技術上還沒有突破性進展。雖然Fibre Channel在標准、遠距離連接、成本等方面有待進一步改進和提高,但它在區域性SAN 領域已經取得了顯著成效。其產品和技術正逐步成熟。所以,就目前來看,如果用戶需要大容量、高速塊級數據存取,Fibre Channel 還是唯一的選擇。但隨著iSCSI 的成熟,它將為Fibre Channel 分擔存儲市場,加之,Brocade、Intel、Cisco 等各領域廠商的努力,也必將促進Fibre Channel 和iSCSI 技術的融合,取長補短,共同發展
iSCSI 的優勢與局限性
iSCSI 技術的優勢:iSCSI 的基礎是傳統的以太網和Internet,近20 年來,網絡技術的迅猛發展使傳統網絡無處不在,iSCSI 有很好的基礎,同時能大大減少總體擁有成本。
隨著技術的進步,IP 網絡的帶寬發展相當迅速,1Gbps 以太網早已大量占據市場,10Gbps 以太網也已整裝待發。而且,該協議由包括IBM、Cisco、Intel、Brocade、Adaptec 等業界巨頭的支持,同時,一批新型廠商也競相參與,如Nishan System、SAN Valley、CNT、Pirus、3Ware 等。
在技術實施方面,iSCSI 以穩健、有效的IP 及以太網架構為骨干,使忍受性大大增加。另外,簡單的管理和布署也是iSCSI 讓業界心動的一個原因,因為傳統網絡廠商已經培養了很多的專業網絡人才,不需要投入培訓,就可以輕松擁有專業的iSCSI 人才。
iSCSI 是基於IP 協議的技術標准,它實現了SCSI 和TCP/IP 協議的連接,對於以局域網為網絡環境的用戶,只需要不多的投資,就可以方便、快捷地對信息和數據進行交互式傳輸及管理。
完全解決數據遠程復制(Data Replication)及災難恢復(Disaster Recover)的難題。安全性方面,以往的FC-SAN 及DAS 大都是在管制的環境內,安全要求相對較低。iSCSI 卻將這種概念顛倒過來,把存儲的數據在互聯網內流通,令用戶感到需要提升安全要求。所以,iSCSI 已內建支持IPSEL 的機制,並且在芯片層面執行有關指令,確保安全性。
但是,存儲工程師在暢談iSCSI 前景的時候,也需要實事求是地分析目前的形勢和發展方向。實際上,到目前為止,還沒有一個成熟的產品來展示iSCSI 的魅力,它還沒有大面積商業化應用。而存儲網絡面臨的諸多問題,iSCSI 並非都能迎刃而解,如距離和帶寬之間的矛盾。雖然,iSCSI 滿足了長距離連接的需求,方便了廣域存儲的連接,但是,IP 的帶寬仍然是其無法解決的問題。雖然IP 網絡發展迅速,1Gbps 的網絡逐漸普及,但從廣域網來說,帶寬仍然相當昂貴。即便可以利用1Gbps 的帶寬進行iSCSI 數據傳輸,速度仍不理想。而且,IP 網絡的效率和延遲都是存儲數據傳輸的巨大障礙。