[存储]数据存储新方向 ISCSI全面解析

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yuyingyuxi

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楼主大中小发表于 2007-1-9 09:54 只看该作者

[存储]数据存储新方向 ISCSI全面解析

前言

　　数据存储是目前大多数企业非常关心的事情。据统计，目前大多数企业所使用的存储系统都不是非常理想，这主要表现在企业规模的不断扩大，加上远程分公司的成立，在原有的存储系统中增加新的存储产品不但在资金上投入比较大，而且操作起来也不方便，这一点在远程分公司在刚开业的时候表现得非常明显，当远程分公司成立时必需要重新建立新的数据存储系统，投入资金相当大，并且要对新的存储系统进行设置，操作非常麻烦。如何才能让企业在数据存储方面投入少量的资金而获得更大的存储空间，并且操作简单呢？这就要网络存储才能解决，目前最常见的网络存储方式就是采用FC SAN，但是这种存储技术由于采用的硬件成本比较高，而且需要专业的人员进行管理，因此在大中型企业中应用广泛，而小型企业由于受规模的限制只能望而却步。ISCSI存储技术是一种基于网络的数据存储技术，它具有硬件成本低廉，操作简单，扩充性强，数据传输速度快等特点，它的出现让小型企业也可以组建自己的数据存储系统，让大中型企业也能在投入少量的资金情况下，获得更大的存储空间。
ISCSI产品介绍

　　Adaptec 7211C ISCSI适配卡

　　Adaptec 7211C是一款基于ASIC并且具有全协议卸载功能的1Gb ISCSI铜介质适配器，它能在ISCSI存储系统中能够高速处理各种数据，从而满足数据库、电子邮件和灾难恢复等应用的需要。该款适配器能够在千兆以太网中实现ISCSI服务器与交换机的连接，它使用了Adaptec公司的存储协议加速器（SPA）完成TCP/IP全卸载，并通过该款ISCSI适配卡所集成的处理器对ISCSI功能进行了支持，从而加快对ISCSI数据包的处理。在数据处理过程中，该款适配器能完全脱离计算机进行单独处理，从而将CPU占用率减小到最低，实现与IP SAN的高速连接。Adaptec 7211C的存储协议加速器（SPA）具有独特管状结构，让该款适配器对不同大小的数据块进行有效的处理，即使在网络数据流量比较拥塞的时候，也能让数据保持比较快速的传输。该款适配器支持802.3X协议，可支持流量控制，用户可通过这项功能为这款适配器所在的计算机上合理分配网络带宽，合理有效的利用网络资源。

　　Adaptec公司为这款ISCSI适配卡提供了一套iConfig工具软件，通过这款软件用户可随时了解该款ISCSI适配卡的运行状态，当出现异常情况时，用户能够及时处理，将危害减少到最低限度。该款适配卡具有一个可连接普通交换机或者连接IP SAN的接口，支持1024个TCP连接，可对IP进行分段等。不过Adaptec 7211C的价格比较高，但对于一些对存储系统性能要求高的企业用户来说，该款ISCSI适配卡还是一个不错的选择。

　　SANRAD ISCSI V-Switch 3000 交换机

　　SANRAD ISCSI V-Switch 3000是一款1U高度ISCSI交换机，该款交换机具有3个基于ISCSI技术的千兆以太网端口和4个Ultra 160 SCSI端口，并且还提供了1个RS-232接口和1个100M以太网接口，通过这些接口，该款交换机实现了与ISCSI存储服务器和ISCSI存储设备之间的连接，并且也能够实现交换机与交换机之间的连接，从而为ISCSI存储系统将来对存储空间的升级提供了很好的解决方案。该款交换机不但能够实现ISCSI连接，并且可以实现采用FC光纤通道的存储设备连接，让以前采用FC SAN存储体系的用户不用为组建ISCSI存储系统，而为ISCSI与FC SAN之间的融合感到担心。SANRAD ISCSI V-Switch 3000通过采用热插拔冗余电源及(n+1)个风扇让该款交换机的安全可靠性变得更高，独特的Turbo BUS总线架构和高速的网络处理器让这款交换机的数据吞吐量能够充分满足中小型企业ISCSI存储系统的需要。

　　该款交换机的最大特色就是虚拟管理功能，这项功能能够让所有物理存储资源整合为一个逻辑单元，方便用户对整个存储系统进行统一的管理。而这项功能主要是通过SANRAD ISCSI V-Switch 3000提供的Web图形化管理工具StoragePro来进行管理，并且这个软件可以让管理员实现远程管理。
IBM TotalStorage DS300 ISCSI存储服务器

　　IBM TotalStorage DS300是一款面向中小型企业3U高度的ISCSI机架式存储服务器，该款存储服务器具有146GB Ultra320 SCSI存储空间，通过最大增加14个硬盘可将容量扩展到2T，为企业用户数据存储提供了一定的存储空间，不过需要注意的是在增加硬盘的时候需要更换电源。这款存储服务器为用户提供了2个1GB ISCSI端口，即使在其中一个端口或一条线路出现故障时，服务器和存储之间的另外路径也可以帮助维持正常的连接。该款服务器具有的RAID级别为 0、1、10、5 以及 50，它们使数据存储的安全性得到大大的提高。IBM TotalStorage DS300采用了模块化设计，方便用户对该款存储服务器进行扩展和升级，满足将来不断发展以及不断变化的环境需要。这款服务器提供的热插拔电源、冗余设计、冷却组件等让该款存储服务器的安全性可靠性得到了极大的提高。

　　IBM TotalStorage DS300搭配的IBM ServeRAID Manager管理软件让管理员更好的了解整个服务器的运行状况，从而让管理员管理好该款存储服务器以及下面的存储设备，让整个ISCSI存储系统运行更加的稳定，并且这个软件还能让管理员了解远程用户的连接情况。

　　Adaptec iSA1500磁盘阵列

　　Adaptec iSA1500磁盘阵列是一款面向小型企业的1U机架式ISCSI存储设备，该款存储设备采用了PowerPC 440处理器，主频达到400 MHz。单台Adaptec iSA1500可连接4个具有250GB存储空间的SATA硬盘，最大容量能够达到1T，数据传输速度最大可达到100MB/S。该宽存储设备还为用户提供了2个1Gb以太网主机端口和1个10/100 以太网管理端口。Adaptec iSA1500磁盘阵列支持的IPSec和EncryptionSevice功能让该款存储设备的安全性得到了极大的提高，它支持的RAID 0, 1, 5, 10提高了数据的保护能力，从而让整个存储系统的数据处于一个比较安全的环境中。

　　这款存储设备为用户提供了一套Adaptec Storage Manager图形化管理软件，通过这套软件管理员可对Adaptec iSA1500存储阵列的in-band和out-of-band进行有效的管理，并且这套软件能够让管理员实现远程管理。这款存储设备的配置和访问控制可以通过Windows管理代理自动完成，让管理员更加轻松的管理该款存储设备。

　　认识ISCSI

　　ISCSI是IETF制定的一种基于互联网TCP/IP的网络存储协议。ISCSI存储技术则是目前应用最广，最成熟的SCSI和TCP/IP两种技术的结合与发展。因此，这两种技术让ISCSI存储系统成为一个开放式架构的存储平台，系统组成非常灵活。如果我们以局域网方式组建ISCSI存储系统，只需要投入少量资金，就可以方便、快捷地对数据和存储空间进行传输和管理。ISCSI实际上也属于SAN家族中的一名成员，它可用来构建基于IP的SAN，让远程用户也可共享ISCSI存储系统中的数据和存储空间。

　　我们清楚，FC SAN是一种采用光纤进行数据传输的存储技术，该技术在硬件方面投入非常高，并且不易管理。ISCSI是一种基于IP网络的存储技术，它不需要改变现有网络的结构，只需要投入一部分资金购买ISCSI的硬件产品，就可以轻松实现ISCSI存储。
　　那么ISCSI到底是如何进行工作呢？下面我们就来看看ISCSI的工作流程。当客户端发出一个数据、文件或应用程序的请求后，操作系统机会根据客户端请求的内容生成一个SCSI命令和数据请求，SCSI命令和数据请求通过封装后会加上一个信息包标题，并通过以太网传输到接收端；当接收端接收到这个信息包后，会对信息包进行解包，分离出的SCSI命令与数据，而分离出来的SCSI命令和数据将会传输给存储设备，当完成一次上述流程后，数据又会被返回到客户端，以响应客户端ISCSI的请求。下图是一个ISCSI系统的大体结构图。

　　通过上图了解，我们知道当客户端发出数据请求后，请求数据到达ISCSI存储服务器，通过ISCSI存储服务器进行数据处理后，由交换机或者路由器将数据请求传输到ISCSI存储设备中，ISCSI存储设备接收到请求信息后，根据请求信息调用存储空间返回到客户端，供客户端使用，这种方式同样适合于远程用户连接。而采用这种方式之后，相当于将ISCSI服务器上的存储资源整合到客户端，让客户端感觉好像在使用本地硬盘一样，不过这只是理论上，实际上数据传输速度并不能完全达到本地硬盘的数据传输水平，但相差并不明显，并且这种网络存储模式还有一个优点就是其安全性高，这对于如今黑客猖獗的网络时代就显得非常重要。

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