目前,大多数中小企业都以TCP/IP协议为基础建立了网络环境。
出处:计算机世界
目前,大多数中小企业都以TCP/IP协议为基础建立了网络环境。对于它们来说,投入巨资建设 SAN系统既不现实,也无必要。但在信息时代,信息的采集与处理将成为决定企业生存与发展的关键,面对海量数据,许多企业已感到力不从心。iSCSI的实现可以在IP网络上应用SCSI的功能,充分利用了现有IP网络的成熟性和普及性等优势,为众多中小企业对经济合理和便于管理的存储设备提供了直接访问的能力。
由于iSCSI明显的技术和成本优势,渐渐成为了主流的网络存储技术,目前许多厂家都可以为用户提供iSCSI产品,而且,领先的软件商也提供了大量的相关软件,这一切都使得iSCSI方案以更快的速度普及开来。那些存储数据高速增长的企业,将会成为IP存储和iSCSI技术的首批受益者。iSCSI在这些应用中将用来取代DAS设备,并且加快这些企业向网络存储转换的步伐。
iSCSI有三种实现方式
iSCSI技术的实现主要有三种方式:
1. 纯软件方式
服务器采用普通以太网卡来进行网络连接,通过运行上层软件来实现iSCSI和TCP/IP协议栈功能层。
这种方式由于采用标准网卡,无需额外配置适配器,因此硬件成本最低。但是在这种方式中,服务器在完成自身工作的同时,还要兼顾网络连接,造成主机运行时间加长,系统性能下降。这种方式比较适合于预算较少,并且服务器负担不是很大的用户。
2. 智能iSCSI网卡实现方式
在这种方式中,服务器采用特定的智能网卡来连接网络,TCP/IP协议栈功能由智能网卡完成,而iSCSI层的功能仍旧由主机来完成。这种方式较前一种方式,部分提高了服务器的性能。
3. iSCSI HBA卡实现方式
使用iSCSI存储适配器来完成服务器中的iSCSI层和TCP/IP协议栈功能。这种方式使得服务器CPU无需考虑iSCSI以及网络配置,对服务器而言,iSCSI存储器适配器是一个HBA(存储主机主线适配器)设备,与服务器采用何种操作系统无关。该方式性能最好,但是价格也最为昂贵。
为提高性能,主流存储厂商一般都采用第三种方式来实现iSCSI。
主流的iSCSI方案
英特尔
作为IT业界的领袖,英特尔提出了iSCSI发展的三个阶段。第一个阶段是在2002年第一季度实现TTM(Time To Market),也就是要大范围地推动厂商尤其是OEM合作伙伴对iSCSI的接受过程; 第二个阶段是在2003年第一季度之前,实现高性能和全功能的iSCSI /LAN解决方案,提供iSCSI卸载或TCP/IP卸载; 第三阶段,在2004年,通过技术研发不断降低iSCSI成本,提高性能以推动量产,同时,通过硅技术允许嵌入式的解决方案,把iSCSI技术浓缩成一个晶片。
英特尔基于其标准化网络存储产品系列开发的新型存储组件中的iSCSI存储适配器是第二代Intel Pro/1000T IP存储适配器,采用了基于Intel Xscale架构的Intel 80200处理器,支持最新的iSCSI标准规范。该适配器集成了独立的CPU,处理速度快,吞吐量高,并且具有10/100/1000 Mbps自适应功能,降低了系统升级成本,可以为企业级应用带来众多的新特性。
英特尔将iSCSI作为未来的网络存储基础模块的推进重点之一,但是目前英特尔的产品线较为单一。
思科
早在2001年,思科就推出了业界第一台支持iSCSI技术的网络设备——SN5420存储路由器。Cisco SN5420通过访问控制列表(Access Control List)保证安全性。支持逻辑单元号(LUN)映射允许企业对存储进行组织管理。此外,通过SN5420和iSCSI,IP网络同时提供用在SAN的面向块存储和面向文件存储的访问。
思科公司随后宣布推出了iSCSI/光纤通道存储路由器——Cisco SN 5428。这一存储路由器配置两个千兆以太网端口、八个光纤通道端口和三个管理端口。由于该设备支持IP网络上的光纤通道、千兆以太网和iSCSI协议,中小企业可通过其方便利用现有设施建立SAN。
到目前为止,思科公司在iSCSI领域的产品线比较丰富,拥有从高端的iSCSI网关模块到支持工作组级的iSCSI网关设备。
Network Appliance
Network Appliance(简称NetApp)是业内知名的网络存储解决方案提供商。在2002年10月,NetApp推出了FAS900系列存储系统,这一系列既可以支持SAN也可以支持NAS。在2003年2月,NetApp宣布其F800和FAS900系列设备支持iSCSI,成为全球首家集成了NAS和iSCSI方案的供应商。
NetApp的iSCSI方案采用了前述的英特尔Pro/1000T IP存储适配器作为服务器端接口,支持基于英特尔平台的多个iSCSI初始化包,并且和英特尔一起致力于不同厂家的iSCSI设备之间的互联互通。
NetApp 在全球已经部署了数万套系统。其FAS200、F800 和 FAS900 系列存储系统和 NetApp NearStore(r) R200支持 iSCSI 协议。这些系统与标准千兆以太网基础设施(缆线和交换机)以及服务器中的 iSCSI Initiator 一起,构成了灵活、经济高效、易于使用、基于 iSCSI 的 SAN 存储解决方案的基础。另外,NetApp 还启动了一个自鉴定计划。通过该计划,可以将第三方的 iSCSI 适配器认证为 NetApp 技术支持的解决方案。
Adaptec
Adaptec公司与IBM公司签订了OEM销售协议,是IBM的1Gbit和10Gbit iSCSI主机总线适配卡以及相关芯片的全球供应商。Adaptec的存储网络产品包含一系列IP存储ASIC(专用指令集芯片)和基于ASIC的适配卡。其适配卡和ASIC芯片使iSCSI技术能整合进存储和服务器平台,形成数据传输率高达2Gbit(全双工)的高效、高性能连接方式。Adaptec的IP存储技术业已被多家主流原设备制造商(OEM)所采纳。
目前,Adaptec的存储解决方案主要应用于各种高性能网络、服务器、工作站和桌面产品,并通过原厂制造商和分销渠道供给各类ISP,大、中、小型企业用户和消费者。
构建自己的iSCSI
iSCSI具有低廉、开放、安全等诸多优点,目前市面上常见的iSCSI产品包括来自Adaptec、Intel、LSI Logic和Qlogic公司的主机卡,思科公司的路由器,以及诸如Network Appliance公司推出的iSCSI存储系统。但是我们同时也应当注意到,目前iSCSI相关技术和产品还在发展阶段,用户可选择的余地是比较小的。
如果用户的计算机网络已经达到一定规模,并且随着业务系统的发展,服务器数量越来越多,数据容量越来越大,访问负荷大、数据备份复杂、系统恢复难等问题日益突显,必须采取措施保证数据安全,并方便集中管理大量服务器上的存储数据,这时就可以考虑构建iSCSI来实现集中存储。iSCSI在性能上比传统NAS有优势,在价格上又比SAN便宜,适合那些对应用要求不是特别高,对价格敏感,但也不是非常苛刻的用户。从应用上看,需要处理海量数据的用户比较适合采用iSCSI,特别是保存医院的医疗档案、监控录像的录像资料等应用。而在那些应用到数据库的非关键业务里,iSCSI也应该有所作为。
从具体实现来看,iSCSI有多种实现方式,但从逻辑结构来看,总是由三部分组成: 存储阵列、SAN存储网络和iSCSI网关。用户可以先建立一个统一的数据管理中心,把各个部门的数据都集中到数据中心; 再在数据中心建立以存储网络为连接的存储阵列,就可以实现网络化存储数据,以方便实现统一管理的全面有效的容灾备份方案。从设备选择上来看,目前的供应商比较少,但都是业内知名的大型公司,其质量和售后服务基本能够得到保证。
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iSCSI优势突出
iSCSI于2003年2月在IETF获得批准,是一种新的网络存储协议,用于将SCSI数据块映射成以太网数据包。iSCSI可以使用标准的千兆以太网设备来搭建SAN,可以跨不同服务器共享存储资源,并可在不停机状态下扩充存储容量。iSCSI 使用HBA(存储主机总线适配器)或者NIC(网络接口卡),通过以太网连接到存储资源,可以利用现有的网络管理应用软件来进行管理,能够快速实施基于iSCSI的稳定、互通性强的企业数据管理方案。对于向网络化存储过渡感兴趣的中小企业用户, 建立一个iSCSI SAN是其完美的选择。iSCSI与直接连接存储一样,使用处理数据块的SCSI命令集,因此能够与文件系统、数据库和网站服务等用户应用兼容。同样,由于iSCSI运行在无所不及的、熟悉的IP网络上,用户不必掌握一种新的网络结构来获得SAN的好处。为了在数据中心构筑一个iSCSI存储网络,iSCSI 主机总线适配器可以用在服务器上,和iSCSI 存储设备以及IP和以太交换机的组合一起工作。如有需要,也可以使用IP存储交换机和路由器 。
因为采用了TCP/IP完成传输,iSCSI协议也成为跨城际网和广域网连接多个 SAN的极佳选择,利用基于IP的存储网络,用户可以跨过城际网或广域网轻易地实现对辅助网点的远程访问,远程网点可被用于离线备份,建立集群或镜像/复制。这种连接包括跨过广域网扩展的本地iSCSI SAN和光纤通道SAN,多个iSCSI SAN能够跨过广域网以标准的以太网设备相连。采用iSCSI技术组成的IP SAN可以提供和传统光纤通道SAN相媲美的解决方案。
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