什么是
iSCSIiSCSI（
iSCSI = internet Small Computer System Interface ）是由IEETF開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，目的是為了用IP協(xié)議將存儲(chǔ)設(shè)備連接在一起。通過在IP網(wǎng)上傳送SCSI命令和數(shù)據(jù)，
ISCSI推動(dòng)了數(shù)據(jù)在網(wǎng)際之間的傳遞，同時(shí)也促進(jìn)了數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離管理。由于其出色的數(shù)據(jù)傳輸能力，
ISCSI協(xié)議被認(rèn)為是促進(jìn)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)（SAN）市場(chǎng)快速發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。因?yàn)镮P網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，
ISCSI能夠在LAN、WAN甚至internet上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，使得數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)不再受地域的現(xiàn)在。
ISCSI技術(shù)的核心是在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸SCSI協(xié)議，是指用TCP/IP報(bào)文、和
ISCSI報(bào)文封裝SCSI報(bào)文，使得SCSI命令和數(shù)據(jù)可以在普通以太網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸，如下圖：
iSCSI 協(xié)議定義了在 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送、接收 block（數(shù)據(jù)塊）級(jí)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的規(guī)則和方 法。發(fā)送端將SCSI命令和數(shù)據(jù)封裝到 TCP/IP 包中再通過網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)，接收端收到 TCP/IP 包 之后，將其還原為SCSI命令和數(shù)據(jù)并執(zhí)行，完成之后將返回的SCSI命令和數(shù)據(jù)再封裝到 TCP/IP 包中再傳送回發(fā)送端。而整個(gè)過程在用戶看來，使用遠(yuǎn)端的存儲(chǔ)設(shè)備就象訪問本地的 SCSI設(shè)備一樣簡單。
早在 2001 年上半年，IBM 就推出了IP Storage 200i，是市場(chǎng)上公認(rèn)的第一款基于
iSCSI 協(xié)議的產(chǎn)品，這款產(chǎn)品的出現(xiàn)，對(duì)于身處信息爆炸時(shí)代卻無法承擔(dān)光纖通道 SAN 環(huán)境高成本的中小型用戶來說，具有巨大的吸引力；2001年10月，Cisco也推出了SN5420存儲(chǔ)路由器，基于IP標(biāo)準(zhǔn)和SAN標(biāo)準(zhǔn)，可以提供與現(xiàn)有LAN、WAN、光纖和SAN設(shè)備之間的互操作，率先建立了IP網(wǎng)絡(luò)與SAN之間的橋梁?，F(xiàn)在，有更多的廠商參與到
iSCSI產(chǎn)品的開發(fā)中，如Intel已經(jīng)推出了存儲(chǔ)網(wǎng)卡 IP Storage
iSCSI PRO/1000T，將協(xié)議轉(zhuǎn)化也就是封裝、還原 TCP/IP 包的步驟轉(zhuǎn)移到網(wǎng)卡上來執(zhí)行，大大降低了服務(wù)器處理器的占用率。同時(shí)，還有芯片、板卡制造商加入到
iSCSI產(chǎn)品的開發(fā)中，如Adaptec、Qlogic 等等。
iSCSI可以實(shí)現(xiàn)在IP網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行SCSI協(xié)議，使其能夠在諸如高速千兆以太網(wǎng)上進(jìn)行路由選擇。用戶可使用標(biāo)準(zhǔn)的千兆級(jí)以太網(wǎng)傳輸協(xié)議，通過Cat5線纜和任意的交換機(jī)產(chǎn)品，將服務(wù)器與磁盤陣列連接在一起，并且能夠提供接近FC SAN的性能。
iSCSI集SCSI、以太網(wǎng)和TCP/IP等技術(shù)于一身，支持
iSCSI技術(shù)的服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備能夠直接連接到現(xiàn)有的IP交換機(jī)和路由器上，具有低廉、開放、大容量、傳輸速度高、安全等諸多優(yōu)點(diǎn)，最適合需要在網(wǎng)絡(luò)上存儲(chǔ)和傳輸大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用環(huán)境，比如廣電視頻制作和媒資系統(tǒng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)，IPTV系統(tǒng)，數(shù)據(jù)備份系統(tǒng)，以及許多的對(duì)IOPS和帶寬性能要求不是還很高的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)系統(tǒng)、大容量文件存儲(chǔ)系統(tǒng)。
iSCSI存儲(chǔ)系統(tǒng)架構(gòu)
現(xiàn)在市場(chǎng)有很多不同型號(hào)的
iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備，設(shè)備的型號(hào)和參數(shù)有很多不同，廠商在做市場(chǎng)宣傳時(shí)候也經(jīng)常采用不同的口號(hào)或噱頭，標(biāo)榜自己的產(chǎn)品有各種各樣不同的功能和優(yōu)勢(shì)。
實(shí)際上當(dāng)我們對(duì)
iSCSI設(shè)備的結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的研究時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)
iSCSI從架構(gòu)上可以分為4種類型的架構(gòu)。
一、控制器架構(gòu)
iSCSI的核心處理單元采用與FC光纖存儲(chǔ)設(shè)備相同的結(jié)構(gòu)。即采用專用的數(shù)據(jù)傳輸芯片、專用的RAID數(shù)據(jù)校驗(yàn)芯片、專用的高性能cache緩存和專用的嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)。打開設(shè)備機(jī)箱時(shí)可以看到
iSCSI設(shè)備內(nèi)部采用無線纜的背板結(jié)構(gòu)，所有部件與背板之間通過標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)的插槽鏈接在一起，而不是普通PC中的多種不同型號(hào)和規(guī)格的線纜鏈接。
這種類型的
iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備核心處理單元采用高性能的硬件處理芯片，每個(gè)芯片功能單一，因此處理效率較高。操作系統(tǒng)是嵌入式設(shè)計(jì)，與其他類型的操作系統(tǒng)相比，嵌入式操作系統(tǒng)具有體積小、高穩(wěn)定性、強(qiáng)實(shí)時(shí)性、固化代碼以及操作方便簡單等特點(diǎn)。因此控制器架構(gòu)的
iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備具有較高的安全性和和穩(wěn)定性。
控制器架構(gòu)
iSCSI存儲(chǔ)內(nèi)部基于無線纜的背板鏈接方式，完全消除了鏈接上的單點(diǎn)故障，因此系統(tǒng)更安全，性能更穩(wěn)定。一般可用于對(duì)性能的穩(wěn)定性和高可用性具有較高要求的在線存儲(chǔ)系統(tǒng)，比如：中小型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，大型數(shù)據(jù)的庫備份系統(tǒng)，遠(yuǎn)程容災(zāi)系統(tǒng)，網(wǎng)站、電力或非線性編輯制作網(wǎng)等。
控制器架構(gòu)的
iSCSI設(shè)備由于核心處理器全部采用硬件，制造成本較高，因此一般銷售價(jià)格較高。
目前市場(chǎng)還可以見到一種特殊的基于控制器架構(gòu)的
iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備。該類存儲(chǔ)設(shè)備是在現(xiàn)有FC-SAN存儲(chǔ)設(shè)備的基礎(chǔ)上增加
iSCSI協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，使得FC-SAN存儲(chǔ)設(shè)備可以同時(shí)支持FC數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和
iSCSI傳輸協(xié)議，如EMC 150i/300i/500i，HDS AMS1000/500/200等。
常見控制器架構(gòu)
iSCSI產(chǎn)品：
1、Equlogic PS300E系列
.
2、Infortrend EonStor A16E
3、UIT BS2000e/3000e
區(qū)分一個(gè)設(shè)備是否是控制器架構(gòu)，可從以下幾個(gè)方面去考慮：
1、是否雙控：除了一些早期型號(hào)或低端型號(hào)外，高性能的
iSCSI存儲(chǔ)一般都會(huì)采用active-active的雙控制器工作方式。控制器為模塊化設(shè)計(jì)，并安裝在同一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，非兩個(gè)獨(dú)立機(jī)箱的控制器。
2、緩存：有雙控制器緩存鏡像、緩存斷電保護(hù)功能。
3、數(shù)據(jù)校驗(yàn)：采用專用硬件校驗(yàn)和數(shù)據(jù)傳輸芯片，非依靠普通CPU的軟件校驗(yàn)，或普通RAID卡。
4、內(nèi)部結(jié)構(gòu)：打開控制器架構(gòu)的設(shè)備，內(nèi)部全部為無線纜的背板式連接方式，各硬件模塊連接在背板的各個(gè)插槽上。
二、
iSCSI連接橋架構(gòu)
整個(gè)
iSCSI存儲(chǔ)分為兩個(gè)部分，一個(gè)部分是前端協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備，另一部分是后端存儲(chǔ)。結(jié)構(gòu)上類似NAS網(wǎng)關(guān)及其后端存儲(chǔ)設(shè)備。
前端協(xié)議轉(zhuǎn)換部分一般為硬件設(shè)備，主機(jī)接口為千兆以太網(wǎng)接口，磁盤接口一般為SCSI接口或FC接口，可連接SCSI磁盤陣列和FC存儲(chǔ)設(shè)備。通過千兆以太網(wǎng)主機(jī)接口對(duì)外提供
ISCSI數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。
后端存儲(chǔ)一般采用SCSI磁盤陣列和FC存儲(chǔ)設(shè)備，將SCSI磁盤陣列和FC存儲(chǔ)設(shè)備的主機(jī)接口直接連接到
iSCSI橋的磁盤接口上。
iSCSI連接橋設(shè)備本身只有協(xié)議轉(zhuǎn)換功能，沒有RAID校驗(yàn)和快照、卷復(fù)制等功能。創(chuàng)建RAID組、創(chuàng)建LUN等操作必須在存儲(chǔ)設(shè)備上完成，存儲(chǔ)設(shè)備有什么功能，整個(gè)
iSCSI設(shè)備就具有什么樣的功能。
SANRAD的V-Switch系列，ATTO Technology的iPBridge系列的
iSCSI橋接器，提供
iSCSI-to-SCSI與
iSCSI-to-FC 的橋接，可將直連的磁盤陣列柜(Disk Array，JBOD、DAS)或磁帶設(shè)備(Autoloader、Tape Library)轉(zhuǎn)變成
iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備。
不過隨著
iSCSI技術(shù)的逐漸成熟，連接橋架構(gòu)的
iSCSI設(shè)備越來越少，目前的市場(chǎng)上基本已看不到這樣的產(chǎn)品了。
三、PC架構(gòu)
那么何謂PC架構(gòu)？按字面的意思可以理解為存儲(chǔ)設(shè)備建立在PC服務(wù)器的基礎(chǔ)上。即就是選擇一個(gè)普通的、性能優(yōu)良的、可支持多塊磁盤的PC（一般為PC服務(wù)器和工控服務(wù)器），選擇一款相對(duì)成熟穩(wěn)定的
iSCSI target軟件，將
iSCSI Target軟件安裝在PC服務(wù)器上，使普通的PC服務(wù)器轉(zhuǎn)變成一臺(tái)
iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備，并通過PC服務(wù)器的以太網(wǎng)卡對(duì)外提供
iSCSI數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。
目前常見的
iSCSI Target軟件多半由商業(yè)軟件廠商提供，如DataCore Software的SANmelody，F(xiàn)alconStor Software的
iSCSI Server for Windows，和String Bean Software的WinTarget等。這軟件都只能運(yùn)行在Windows操作系統(tǒng)平臺(tái)上。
在PC架構(gòu)的
iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備上，所有的RAID組校驗(yàn)、邏輯卷管理、
iSCSI 運(yùn)算、TCP/IP 運(yùn)算等都是以純軟件方式實(shí)現(xiàn)，因此對(duì)PC的CPU和內(nèi)存的性能要求較高。另外
iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備的性能極容易收PC服務(wù)器運(yùn)行狀態(tài)的影響。
當(dāng)由于PC架構(gòu)
iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)、安裝使用相對(duì)簡單，硬件和軟件成本相對(duì)較低，因此市場(chǎng)上常見的基于PC架構(gòu)的
iSCSI設(shè)備的價(jià)格都比較低，在一些對(duì)性能穩(wěn)定性要求較低的系統(tǒng)中具有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
常見PC架構(gòu)
iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備：
1、INTEL SSR212CC
iSCSI產(chǎn)品圖片：
2、H3C EX1000
iSCSI產(chǎn)品圖片：
3、HP MSA1510i
iSCSI產(chǎn)品圖片：
四、PC+NIC架構(gòu)
PC+
iSCSI Target軟件方式是一種低價(jià)低效比的解決方案，另外還有一種基于PC+NIC的高階高效性
iSCSI 方案。
如果只是將高速Ethernet用于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)化過于可惜，因此眾多廠商發(fā)起了iWARP，不僅可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)化，也能實(shí)現(xiàn)I/O 的網(wǎng)絡(luò)化。通過RDMA(Remote Direct Memory Access)機(jī)制簡化網(wǎng)絡(luò)兩端的內(nèi)存數(shù)據(jù)交換程序，從而加速數(shù)據(jù)傳輸效率。
目前Broadcom提出所謂的C-NIC(Converged NIC)聚合型網(wǎng)卡理念，即是在一顆NetXtreme II 系列的GbE控制芯片內(nèi)同時(shí)具備以太網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)化、I/O網(wǎng)絡(luò)化等功效。傳統(tǒng)以太網(wǎng)部分具有TOE運(yùn)算，存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)化則具備
iSCSI運(yùn)算、I/O網(wǎng)化則具備RDMA運(yùn)算，大幅卸除CPU的輔助運(yùn)算，使CPU占用率降至20%以下。
Broadcom 目前的代表性芯片為BCM5706(PCI/PCI-X 接口)與BCM5708S(PCIe 接口)，其中BCM5706 為第一代，BCM5708S 為第二代，第二代傳輸率從1Gbps 提升至2.5Gbps。第三代傳輸率從2.5Gbps 提升至10Gbps。
iSCSI存儲(chǔ)連接方式
我們分析了
iSCSI存儲(chǔ)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，下面來看
iSCSI是如何與服務(wù)器、工作站等主機(jī)設(shè)備來連接的，也就是我們?nèi)绾谓⒁粋€(gè)
iSCSI網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)。
iSCSI設(shè)備的主機(jī)接口一般默認(rèn)都是IP接口，可以直接與以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和
iSCSI交換機(jī)連接，形成一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)主機(jī)端HBA卡、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的不同，
iSCSI設(shè)備與主機(jī)之間有三種連接方式。
第一種：以太網(wǎng)卡+
initiator軟件方式。
服務(wù)器、工作站等主機(jī)使用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)卡，通過以太網(wǎng)線直接與以太網(wǎng)交換機(jī)連接，
iSCSI存儲(chǔ)也通過以太網(wǎng)線連接到以太網(wǎng)交換機(jī)上，或直接連接到主機(jī)的以太網(wǎng)卡上。在主機(jī)上安裝
Initiator軟件。
安裝
Initiator軟件后，
Initiator軟件可以將以太網(wǎng)卡虛擬為
iSCSI卡，接受和發(fā)送
iSCSI數(shù)據(jù)報(bào)文，從而實(shí)現(xiàn)主機(jī)和
iSCSI設(shè)備之間的
iSCSI協(xié)議和TCP/IP協(xié)議傳輸功能。
這種方式由于采用普通的標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)卡和以太網(wǎng)交換機(jī)，無需額外配置適配器，因此硬件成本最低。缺點(diǎn)是進(jìn)行
ISCSI包文和TCP/IP包文轉(zhuǎn)換要點(diǎn)主機(jī)端的一部分資源。不過在低I/O和低帶寬性能要求的應(yīng)用環(huán)境中和完全滿足數(shù)據(jù)訪問要求。
目前很多最新版本的常用操作系統(tǒng)都提供免費(fèi)的
Initiator軟件，建立一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)除了存儲(chǔ)設(shè)備本身外，基本上不需要投入更多的資金來，因此在三種系統(tǒng)連接方式中其建設(shè)成本是最低的。
第二種：硬件TOE網(wǎng)卡+
initiator軟件方式。
第一種方式由于采用普通以太網(wǎng)卡和以太網(wǎng)交換機(jī)，無需額外配置適配器，或?qū)Ｓ玫木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備，因此硬件成本最低。但由于進(jìn)行
ISCSI包文和TCP/IP包文的打包和解包全部需要主機(jī)主處理器CPU來進(jìn)行運(yùn)算，數(shù)據(jù)傳輸率直接受到主機(jī)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)和可用資源的影響和限制，因此一般無法提供高帶寬和高IOPS性能。
具有TOE（TCP Offload Engine）功能的智能以太網(wǎng)卡可以將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量的處理工作全部轉(zhuǎn)到網(wǎng)卡上的集成硬件中進(jìn)行，把系統(tǒng)主處理器CPU從忙于協(xié)議處理的繁重的內(nèi)核中斷服務(wù)中解脫出來，主機(jī)只承擔(dān)TCP/IP控制信息的處理任務(wù)。
與第一種方式相比，采用TOE卡可以大幅度提高數(shù)據(jù)的傳輸速率。TCP/IP協(xié)議棧功能由TOE卡完成，而
iSCSI層的功能仍舊由主機(jī)來完成。
由于TOE卡也采用TCP/IP協(xié)議，相當(dāng)于一塊高性能的以太網(wǎng)卡，所以第二種方式也可以看做是第一種連接方式的特殊情況。
第三種：
iSCSI HBA卡連接方式。
在主機(jī)上安裝專業(yè)的
iSCSI HBA適配卡，從而實(shí)現(xiàn)主機(jī)與交換機(jī)之間、主機(jī)與存儲(chǔ)之間的高效數(shù)據(jù)交換。
與前兩種方式相比，第三種連接方式中采用了
iSCSI HBA卡，因此數(shù)據(jù)傳輸性能最好，價(jià)格也最高。
后兩種方式都需要在主機(jī)上安裝專門的硬件板卡，由于目前TOE網(wǎng)卡和
iSCSI HBA的市場(chǎng)價(jià)格都比較貴。如果網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)數(shù)量比較多，那么網(wǎng)絡(luò)總資金投入不見得會(huì)比FC-SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)低很多，網(wǎng)絡(luò)的帶寬和性能卻相比FC-SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)差了很多。
有的讀者可能會(huì)問，為什么這三種方式中都沒有采用
iSCSI交換機(jī)？
實(shí)際上，我們能在市場(chǎng)上看到的
iSCSI交換機(jī)都不是真正意義上交換機(jī)，所謂的
iSCSI交換機(jī)應(yīng)該稱之為
iSCSI協(xié)議轉(zhuǎn)換器、或者
iSCSI橋接器。一部分端口用來連接主機(jī)的
iSCSI HBA卡，另一部分端口用來連接FC存儲(chǔ)或SCSI存儲(chǔ)，只能實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)設(shè)備與主機(jī)之間的FC-
iSCSI（或SCSI-
iSCSI）協(xié)議連接，不能實(shí)現(xiàn)
iSCSI-
iSCSI協(xié)議連接，其工作方式完全不同于以太網(wǎng)交換機(jī)或FC交換機(jī)那樣，實(shí)現(xiàn)某一個(gè)協(xié)議內(nèi)的互聯(lián)互通。
因此
iSCSI交換機(jī)一般都用作
iSCSI存儲(chǔ)內(nèi)的控制器，而不是
iSCSI存儲(chǔ)與主機(jī)之間網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備。
iSCSI存儲(chǔ)使用模式：
1、DAS使用方式
ISCSI存儲(chǔ)設(shè)備和SCSI存儲(chǔ)和FC存儲(chǔ)一樣，可以直接通過連接線纜與主機(jī)上的HBA連接，作為主機(jī)的DAS直接連接存儲(chǔ)來使用，如下圖：
ISCSI存儲(chǔ)設(shè)備的卷由服務(wù)器或NAS網(wǎng)關(guān)來管理和使用，其它的工作站通過服務(wù)器和NAS網(wǎng)關(guān)來訪問
iSCSI存儲(chǔ)上數(shù)據(jù)。整個(gè)系統(tǒng)安裝調(diào)試簡單方便，服務(wù)器和NAS網(wǎng)關(guān)很容易實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)化共享訪問。但服務(wù)器和NAS網(wǎng)關(guān)直接影響整體存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能，低配置的服務(wù)器和NAS網(wǎng)關(guān)及有可能成為整個(gè)系統(tǒng)的性能瓶頸。
2、SAN使用方式
ISCSI和FC存儲(chǔ)一樣具有良好的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性，可通過網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備與多臺(tái)主機(jī)連接。通過網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備連接時(shí)，
iSCSI存儲(chǔ)上的LUN對(duì)于主機(jī)來講相當(dāng)于裸設(shè)備，因而需要注意文件系統(tǒng)的管理問題。
A、存儲(chǔ)設(shè)備層共享
ISCSI設(shè)備上創(chuàng)建多個(gè)LUN，不同的LUN制定給不同的主機(jī)。各主機(jī)分別管理和訪問自己的LUN。相當(dāng)于將多個(gè)主機(jī)的本地磁盤集中放置在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)備中，各主機(jī)之間僅實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)備層的共享。如下圖：
B、集群共享
系統(tǒng)中有多個(gè)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和WEB集群系統(tǒng)，每兩臺(tái)服務(wù)器之間需要管理和使用相同的LUN,主機(jī)之間通過MSCS或RAC等軟件實(shí)現(xiàn)集群共享功能。如下圖：
每一個(gè)卷僅在兩臺(tái)主機(jī)之間共享，兩臺(tái)主機(jī)通過集群軟件共同對(duì)同一個(gè)文件系統(tǒng)進(jìn)行管理。
C、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)共享
在許多大型的高性能計(jì)算系統(tǒng)、廣電非線性編輯制作系統(tǒng)、IPTV發(fā)布系統(tǒng)中，應(yīng)用需要多臺(tái)主機(jī)能同時(shí)訪問同一個(gè)文件系統(tǒng)（同一個(gè)卷）中的數(shù)據(jù)，可能會(huì)是同一個(gè)數(shù)據(jù)。如下圖：
為了保證同一個(gè)文件系統(tǒng)可以同時(shí)被多臺(tái)主機(jī)訪問，且不會(huì)因?yàn)椴l(fā)訪問而引起文件系統(tǒng)管理沖突，常規(guī)的做法是在所有需要文件系統(tǒng)共享的主機(jī)上安裝SAN網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)共享管理軟件，并設(shè)置一臺(tái)或多臺(tái)主機(jī)為管理軟件的服務(wù)器端。該服務(wù)器負(fù)責(zé)管理主機(jī)之間的元數(shù)據(jù)交換，因此被成為MDC，即Metadata Controller。
關(guān)于SAN網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)共享管理軟件的功能介紹請(qǐng)參看
SAN網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)共享管理軟件全攻略。
iSCSI存儲(chǔ)常見技術(shù)參數(shù)：
目前市場(chǎng)的
iSCSI產(chǎn)品數(shù)量繁多，用戶在選擇
iSCSI產(chǎn)品的時(shí)候往往被各種各樣的參數(shù)和指標(biāo)搞得云頭轉(zhuǎn)向，不知如何正確去選擇自己希望的產(chǎn)品。下面，我以市場(chǎng)常見幾款產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)為例，給大家介紹如何通過廠商的技術(shù)參數(shù)來正確分析和認(rèn)識(shí)
iSCSI產(chǎn)品。
常見
iSCSI存儲(chǔ)技術(shù)參數(shù)表：
序號(hào)
技術(shù)參數(shù)
規(guī)格
備注
系統(tǒng)性能
1
每秒最大I/O 100,000 IOPS
2
每秒最大傳輸帶寬 410MB/S
控制器
3
控制器 雙Active-Active SAS/SATA控制器
4
控制器CPU 933MHz PowerPC 750GL
5
控制器緩存 2GB ECC 緩存, 帶72小時(shí)電池備份
6
緩存模式 Write-through, write-back, adaptive write
7
RAID校驗(yàn) 采用ASIC硬件校驗(yàn)
接口
8
主機(jī)接口數(shù)量 4個(gè)千兆以太網(wǎng)銅纜接口，兩個(gè)SAS接口，4個(gè)FC接口，
9
磁盤擴(kuò)展柜接口 SAS擴(kuò)展；FC擴(kuò)展
RAID及磁盤
10
支持硬盤類型 SATA1/2：400GB,500GB，750GB硬盤SAS: 73GB, 146GB, 300GB硬盤FC: 146GB, 300GB硬盤SCSI: 73GB, 146GB硬盤
11
最大硬盤數(shù)量 16SATA或者SAS硬盤最大72個(gè)SATA或者SAS硬盤
12
RAID技術(shù) RAID0，1 (0+1)，3，5，6，10，30，50，60，NRAID and JBOD
13
最大容量 16*750GB=12TB72*750GB=54TB
14
最大LUN數(shù)量 1024
15
RAID功能 支持虛擬RAID技術(shù)，支持磁盤漫游
軟件功能
16
快照 256個(gè)
17
數(shù)據(jù)鏡像 支持
18
數(shù)據(jù)復(fù)制 卷復(fù)/Snapshot Copy
19
多鏈路冗余 支持
20
負(fù)載均衡 支持
其它
21
冗余、熱插拔模塊 控制器，電源，風(fēng)扇，熱備盤
22
管理界面 COM1，COM2，GUI，WEB，LCD，TELNET，SSH
23
集中管理 支持
實(shí)際上任何一個(gè)主流
iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備都不可能同時(shí)具有上表中的所有的參數(shù)或功能。
1、系統(tǒng)性能：
各廠商的技術(shù)參數(shù)表中最不可靠的就是性能指標(biāo)了。IOPS一般都會(huì)在30000-100000之間變動(dòng)，
iSCSI存儲(chǔ)對(duì)外提供幾個(gè)IP接口，一般都會(huì)說有幾百兆端口。
實(shí)際上
iSCSI設(shè)備的IOPS性能都不高，一般在5000-20000之間，加入你的業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)IOPS很關(guān)注，建議選擇FC-SAN存儲(chǔ)，如果業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)IOPS有一點(diǎn)關(guān)注，建議提前做模擬測(cè)試，且選擇控制器架構(gòu)的設(shè)備，如果業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)IOPS沒有要求，那么IOPS指標(biāo)這一項(xiàng)可以不看。
假如技術(shù)指標(biāo)中說有4個(gè)IP接口所以就有400MB/S的帶寬性能，那你可以明確一點(diǎn)的就是廠商在騙你。我們知道存儲(chǔ)設(shè)備的性能取決于其內(nèi)部的控制器，而不是主機(jī)接口的數(shù)量。不提升控制器的處理器速度、不優(yōu)化其數(shù)據(jù)傳輸效率，不增加緩存容量，簡單地增加IP主機(jī)接口的數(shù)量不可能提高存儲(chǔ)設(shè)備性能的。
關(guān)于性能指標(biāo)，建議控制器架構(gòu)的取其三分之二，PC架構(gòu)取其一半。沒有任何依據(jù)，僅僅是我的經(jīng)驗(yàn)，也僅供大家參考。
2、控制器：
ISCSI存儲(chǔ)的核心就是控制器了。
一般的
iSCSI存儲(chǔ)為單控制器，中高端設(shè)備為active-active（雙活）或active-standby（主備）模式的雙控制器。可能個(gè)別廠商會(huì)用”單/雙存儲(chǔ)處理器”來冒充單/雙控制器，所謂的”單/雙存儲(chǔ)處理器”僅僅是PC架構(gòu)中的兩個(gè)Intel或AMD的CPU，甚至只是一個(gè)雙核的CPU，和雙控制器完全是兩個(gè)概念。
ISCSI的雙活控制器一般是指可以安裝在同一個(gè)無源背板上，兩者之間可通過緩存鏡像實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，兩者可同時(shí)管理相同的后端存儲(chǔ)。兩個(gè)控制器同時(shí)工作，任何一個(gè)控制器發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)控制器可以即時(shí)接管理它的任務(wù)。備用控制器一般都是一塊無源的模塊化電路板，可快速熱插拔更換。PC架構(gòu)的
iSCSI存儲(chǔ)一般無法實(shí)現(xiàn)上述功能，只能通過集群功能（如Windows MSCS）來實(shí)現(xiàn)多臺(tái)
iSCSI存儲(chǔ)之間的主備故障切換。
控制器架構(gòu)的
iSCSI存儲(chǔ)的核心處理芯片多為PowerPC，部分采用Intel或AMD服務(wù)器CPU，個(gè)別由FC存儲(chǔ)改造的
iSCSI存儲(chǔ)會(huì)采用專用的CPU。中高端
iSCSI存儲(chǔ)可能會(huì)采用雙處理器，一個(gè)處理器負(fù)責(zé)系統(tǒng)管理和數(shù)據(jù)傳輸，另一個(gè)處理器ASIC芯片專門用作RAID校驗(yàn)和數(shù)據(jù)讀寫校驗(yàn)。
緩存一般為2-4GB，建議小文件、對(duì)IOPS有一定要求的應(yīng)用類系統(tǒng)盡量采用大容量緩存。緩存可根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的需求設(shè)置成Write-through，write-back等多種工作模式。緩存掉電保護(hù)可通過紐扣電池來實(shí)現(xiàn)。
PC架構(gòu)的
iSCSI存儲(chǔ)的核心處理芯片多為Intel或AMD服務(wù)器CPU，CPU不僅要負(fù)責(zé)系統(tǒng)管理和數(shù)據(jù)傳輸，還要負(fù)責(zé)RAID校驗(yàn)和數(shù)據(jù)讀寫校驗(yàn)，中高端PC架構(gòu)
iSCSI存儲(chǔ)內(nèi)容一般為雙CPU。
緩存一般為2-4GB，但緩存大小對(duì)性能的影響沒有控制器架構(gòu)的明顯。一般無緩存掉電保護(hù)功能，只能通過存儲(chǔ)設(shè)備后端或機(jī)房中的UPS電源來提供突然的斷電保護(hù)。
3、接口：
常見
iSCSI多位2-6個(gè)IP接口，個(gè)別設(shè)備可能會(huì)提供8個(gè)、更多個(gè)接口。部分
iSCSI存儲(chǔ)提高SAS接口和FC接口。IP接口有以太網(wǎng)接口模塊型（控制器架構(gòu)、
iSCSI橋接器架構(gòu)和FC-SAN改造存儲(chǔ)）和網(wǎng)卡型（PC架構(gòu)和PC+NIC架構(gòu)）
越來越多的
iSCSI存儲(chǔ)支持大容量，控制器和磁盤擴(kuò)展柜之間通過SAS接口連接，F(xiàn)C-SAN改造型多沿用原來的光纖通道協(xié)議接口來擴(kuò)展容量。
4、RAID及磁盤
近兩年的
iSCSI存儲(chǔ)設(shè)備基本都能同時(shí)支持SATA和SAS硬盤，F(xiàn)C-SAN改造型還用支持FC磁盤，不過相信大家都不會(huì)用到。
iSCSI橋接器架構(gòu)的還支持SCSI磁盤。
各廠家的RAID組級(jí)別支持一般差別比較大，但RAID0，RAID1，RAID3和RAID5都是最基本的，只要列表中有自己需要的就行。
虛擬RAID技術(shù)，也可能被成為存儲(chǔ)虛擬化（內(nèi)部的）一般是指可以將多個(gè)RAID設(shè)置在一個(gè)RAID POOL中，相當(dāng)于將多個(gè)RAID合并，然后在其上創(chuàng)建多個(gè)LUN。這樣對(duì)任何一個(gè)LUN進(jìn)行讀寫訪問是，多個(gè)RAID中的磁盤同時(shí)工作，有利于提高單卷的訪問性能。其功能與RAID30或50相似或相同。
凡是RAID配置信息保存在本RAID組所有磁盤中的存儲(chǔ)都支持磁盤漂移功能，但是需要所謂3塊或5塊系統(tǒng)盤的不支持，這一點(diǎn)與FC存儲(chǔ)完全相同。
LUN數(shù)量一般為512和1024，除了大型的視頻監(jiān)控系統(tǒng)存儲(chǔ)之外，其它的業(yè)務(wù)系統(tǒng)無需過于關(guān)注這一項(xiàng)。
5、軟件功能
在軟件功能方面，各廠家千變?nèi)f化。低端控制器架構(gòu)的
iSCSI存儲(chǔ)基本上沒有快照、卷復(fù)制或卷鏡像等軟件功能，但高端設(shè)備的功能一般比較強(qiáng)大，可用性較高。PC架構(gòu)的
iSCSI存儲(chǔ)由于安裝軟件方便，因而軟件功能一般較多，各種功能實(shí)現(xiàn)起來也比較容易。
6、其它
控制器架構(gòu)的
iSCSI存儲(chǔ)可實(shí)現(xiàn)控制器，電源，風(fēng)扇，熱備盤等的冗余和熱插拔，PC架構(gòu)的
iSCSI存儲(chǔ)僅能實(shí)現(xiàn)電源，風(fēng)扇，熱備盤，缺少了最核心的控制器。
集中管理是指當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)有多臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備時(shí)，能否通過一臺(tái)存儲(chǔ)設(shè)備的管理窗口同時(shí)監(jiān)控和管理多臺(tái)設(shè)備。
