摘要:本文从IP存储的概念,IP存储标准的类型,IP存储技术的应用,IP存储的优势与不足,IP存储仍需解决的问题等方面,详细地介绍了IP存储技术及其应用。 关键词:IP存储,iSCSI, iFCP,FCIP。 IP存储无疑是近一段时间发展最为迅速的存储技术之一。在用户、厂商密切关注之下,IP存储由概念的产生到目前实际产品的出现,已经发生了翻天覆地的变化。 一、IP存储的概念 简单来讲,IP存储就是使用IP,而不是光纤通道,把服务器与存储设备连接起来的技术,除了标准已获通过的iSCSI,还有FCIP、iFCP等正在制定的标准。而iSCSI发展最快,已经成了IP存储一个有力的代表。 像光纤通道一样,IP存储是可交换的。而且,与光纤通道不一样的是,IP网络是成熟的,不存在互操作性问题,而光纤通道SAN最令人头痛的就是这个问题。IP已经被IT业界广泛认可,有非常多的网络管理软件和服务产品可供使用。 二、IP存储标准的类型 IP存储除了标准已获通过的iSCSI,还有iFCP、FCIP等正在制定的标准。现在我就简单介绍这三种标准。 1.iSCSI 标准 2003年2月11日,IETF(Internet Engineering Task Force,互联网工程任务组)通过了iSCSI(Internet SCSI)标准,这项由IBM、思科共同发起的技术标准,经过三年20个版本的不断完善,终于得到IETF的认可。这将吸引更多的厂商参与到相关产品的开发中,也会推动更多的用户采用iSCSI解决方案。 iSCSI技术重要的贡献在于其对传统技术的继承和发展上:其一,SCSI(Small Computer System Interface,小型计算机系统接口)技术是被磁盘、磁带等设备广泛采用的存储标准,从1986年诞生起到现在仍然保持着良好的发展势头;其二,沿用TCP/IP协议,TCP/IP在网络方面是最通用、最成熟的协议,且IP网络的基础建设非常完善。这两点为iSCSI的无限扩展提供了坚实的基础。 1)iSCSI的概念 iSCSI(互联网小型计算机系统接口)是一种在Internet协议网络上,特别是以太网上进行数据块传输的标准。它是由Cisco 和IBM两家发起的,并且得到了IP存储技术拥护者的大力支持。是一个供硬件设备使用的可以在IP协议上层运行的SCSI指令集。简单地说,iSCSI可以实现在IP网络上运行SCSI协议,使其能够在诸如高速千兆以太网上进行路由选择。 SCSI(小型计算机系统接口)是以一种广泛使用的连接硬盘和计算机的技术标准,iSCSI这种技术则是将该技术应用到网络连接上,对于中小企业的存储网络而言,iSCSI技术的性价比要高于基于光纤的产品。iSCSI是基于IP协议的技术标准,是允许网络在TCP/IP协议上传输SCSI命令的新协议,实现了SCSI和TCP/IP协议的连接,该技术允许用户通过TCP/IP网络来构建存储区域网(SAN)。而在iSCSI技术出现之前,构建存储区域网的唯一技术是利用光纤通道(Fiber Channel),该标准制定于20世纪90年代初期,但是其架构需要高昂的建设成本,远非一般企业所能够承受。iSCSI技术的出现对于以局域网为网络环境的用户来说,它只需要不多的投资,就可以方便、快捷地对信息和数据进行交互式传输和管理。相对于以往的网络接入存储,iSCSI的出现解决了开放性、容量、传输速度、兼容性、安全性等问题,其优越的性能使其自发布之日始便受到市场的关注与青睐。 2)iSCSI的工作流程 iSCSI协议就是一个在网络上封包和解包的过程,在网络的一端,数据包被封装成包括TCP/IP头、iSCSI识别包和SCSI数据三部分内容,传输到网络另一端时,这三部分内容分别被顺序地解开。iSCSI的工作流程如图一所示:

图一 、 iSCSI的工作流程 iSCSI系统由一块SCSI卡发出一个SCSI命令,命令被封装到第四层的信息包中并发送。接收方从信息包中抽取SCSI命令并执行,然后把返回的SCSI命令和数据封装到IP信息包中,并将它们发回到发送方。系统抽取数据或命令,并把它们传回SCSI子系统。所有这一切的完成都无需用户干预,而且对终端用户是完全透明的。 为了保证安全,iSCSI有自己的上网登录操作顺序。在它们首次运行的时候,启动器(initiator)设备将登录到目标设备中。任何一个接收到没有执行登录过程的启动器的iSCSI PDU(iSCSI Protocol Data Units,iSCSI协议数据单元)目标设备都将生成一个协议错误,而且目标设备也会关闭连接。在关闭会话之前,目标设备可能发送回一个被驳回的iSCSI PDU。这种安全性是基本的,因为它只保护了通信的启动,却没有在每个信息包的基础上提供安全性。还有其他的安全方法,包括利用IPsec。在控制和数据两种信息包中,IPsec可以提供整体性,实施再次(replay)保护和确认证明,它也为各个信息包提供加密。 3)iSCSI与FC的比较 与光纤通道相比,iSCSI有其自身的诸多优势,主要表现在iSCSI更加经济。成本的节约可体现在以下几个方面:(1)在一般的数据和SAN网络之间存在的公用技术可使培训费用降低,而且也不必设立单独的岗位职员,这两者都可使成本降低;而且以太网大量的安装基础也可使价格降低。(2)iSCSI可利用现有的、容易理解的TCP/IP基础设施来构筑SAN,随着在QoS和安全方面的进步,在存储与现有的基础设施之间的共享表明,在硬件、培训、实施等几个方面都有机会实现可观的成本节约。(3)随着千兆以太网的实现,用户将可得到传输速率为1Gbps的存储网络,而不需改变现有的基础设施。
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