iSCSI技術(shù)是一種基于IP Storage理論的新型存儲技術(shù)，該技術(shù)是將存儲行業(yè)廣泛應(yīng)用的SCSI（small computer system interface）接口技術(shù)與IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合，使得我們可以在IP網(wǎng)絡(luò)上構(gòu)建SAN存儲區(qū)域網(wǎng)。推動iSCSI協(xié)議發(fā)展最主要的動力是--希望能夠在IP網(wǎng)絡(luò)上使用業(yè)已部署的大量DAS存儲設(shè)備。通過iSCSI協(xié)議，這些存儲設(shè)備可以為更多的用戶和應(yīng)用使用，同時(shí)可以讓這些簡單DAS存儲設(shè)備支持只有高級存儲設(shè)備才能夠支持的備份、鏡像、災(zāi)難恢復(fù)等高級存儲應(yīng)用。其次是為了讓盡可能多用戶和應(yīng)用利用已部署的FC光纖通道SAN存儲區(qū)域網(wǎng)，iSCSI協(xié)議還可以將對光纖通道SAN存儲區(qū)域網(wǎng)的訪問通過基于IP的網(wǎng)絡(luò)傳輸。 

 

經(jīng)過多家廠商的測試和實(shí)踐，證明iSCSI可以非常迅速地建立起IP SAN存儲區(qū)域網(wǎng)環(huán)境，用戶可以即刻享受到即插即用式地iSCSI的好處。目前，iSCSI的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在IETF通過，同時(shí)在微軟即將Windows Storage Server 2003將內(nèi)置的支持iSCSI，包括initiator和target。

 

在可預(yù)期未來，iSCSI必然成為光纖通道FC的主要競爭對手，成為SAN存儲區(qū)域網(wǎng)的主要應(yīng)用技術(shù)。同時(shí)由于iSCSI內(nèi)置的支持路由，可以讓iSCSI initiator訪問Internet上任何一臺存儲設(shè)備，使得存儲共享的概念無限擴(kuò)大，存儲連接的距離無限擴(kuò)展。這一技術(shù)對于一邊要面對信息高速增長，另一邊卻身處"數(shù)據(jù)孤島"的眾多中小企業(yè)無疑具有巨大的吸引力。

 

一、iSCSI 標(biāo)準(zhǔn) 

 

2003年2，IETF（Internet Engineering Task Force，互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組）通過了iSCSI（Internet SCSI）標(biāo)準(zhǔn)，這項(xiàng)由IBM、思科共同發(fā)起的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過三年20個(gè)版本的不斷完善，終于得到IETF的認(rèn)可。這將吸引更多的廠商參與到相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)中，也會推動更多的用戶采用iSCSI解決方案。 iSCSI技術(shù)的重要貢獻(xiàn)在于其對傳統(tǒng)技術(shù)的繼承和發(fā)展：其一，SCSI（Small Computer System Interface，小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）技術(shù)是被磁盤、磁帶等設(shè)備廣泛采用的存儲標(biāo)準(zhǔn)，從1986年誕生起到現(xiàn)在仍然保持著良好的發(fā)展勢頭；其二，沿用TCP/IP協(xié)議，TCP/IP在網(wǎng)絡(luò)方面是最通用、最成熟的協(xié)議，且IP網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)建設(shè)非常完善。這兩點(diǎn)為iSCSI的無限擴(kuò)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 

 

1.1 iSCSI的概念 

 

iSCSI（互聯(lián)網(wǎng)小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）是一種在Internet協(xié)議網(wǎng)絡(luò)上，特別是以太網(wǎng)上進(jìn)行數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)。它是由Cisco 和IBM兩家發(fā)起的，并且得到了IP存儲技術(shù)擁護(hù)者的大力支持。是一個(gè)供硬件設(shè)備使用的可以在IP協(xié)議上層運(yùn)行的SCSI指令集。簡單地說，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。 

 

SCSI（小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口）是以一種廣泛使用的連接硬盤和計(jì)算機(jī)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，iSCSI這種技術(shù)則是將該技術(shù)應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)連接上，對于中小企業(yè)的存儲網(wǎng)絡(luò)而言，iSCSI技術(shù)的性價(jià)比要高于基于光纖的產(chǎn)品。iSCSI是基于IP協(xié)議的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是允許網(wǎng)絡(luò)在TCP/IP協(xié)議上傳輸SCSI命令的新協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了SCSI和TCP/IP協(xié)議的連接，該技術(shù)允許用戶通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建存儲區(qū)域網(wǎng)（SAN）。而在iSCSI技術(shù)出現(xiàn)之前，構(gòu)建存儲區(qū)域網(wǎng)的唯一技術(shù)是利用光纖通道（Fiber Channel），該標(biāo)準(zhǔn)制定于20世紀(jì)90年代初期，但是其架構(gòu)需要高昂的建設(shè)成本，遠(yuǎn)非一般企業(yè)所能夠承受。iSCSI技術(shù)的出現(xiàn)對于以局域網(wǎng)為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的用戶來說，它只需要不多的投資，就可以方便、快捷地對信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行交互式傳輸和管理。相對于以往的網(wǎng)絡(luò)接入存儲，iSCSI的出現(xiàn)解決了開放性、容量、傳輸速度、兼容性、安全性等問題，其優(yōu)越的性能使其自發(fā)布之日始便受到市場的關(guān)注與青睞。

 

1.2 iSCSI的工作流程 

 

iSCSI協(xié)議就是一個(gè)在網(wǎng)絡(luò)上封包和解包的過程，在網(wǎng)絡(luò)的一端，數(shù)據(jù)包被封裝成包括TCP/IP頭、iSCSI識別包和SCSI數(shù)據(jù)三部分內(nèi)容，傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)另一端時(shí)，這三部分內(nèi)容分別被順序地解開。

 

iSCSI系統(tǒng)由一塊SCSI卡發(fā)出一個(gè)SCSI命令，命令被封裝到第四層的信息包中并發(fā)送。接收方從信息包中抽取SCSI命令并執(zhí)行，然后把返回的SCSI命令和數(shù)據(jù)封裝到IP信息包中，并將它們發(fā)回到發(fā)送方。系統(tǒng)抽取數(shù)據(jù)或命令，并把它們傳回SCSI子系統(tǒng)。所有這一切的完成都無需用戶干預(yù)，而且對終端用戶是完全透明的。 

 

為了保證安全，iSCSI有自己的上網(wǎng)登錄操作順序。在它們首次運(yùn)行的時(shí)候，啟動器（initiator）設(shè)備將登錄到目標(biāo)設(shè)備中。任何一個(gè)接收到?jīng)]有執(zhí)行登錄過程的啟動器的iSCSI PDU（iSCSI Protocol Data Units，iSCSI協(xié)議數(shù)據(jù)單元）目標(biāo)設(shè)備都將生成一個(gè)協(xié)議錯(cuò)誤，而且目標(biāo)設(shè)備也會關(guān)閉連接。在關(guān)閉會話之前，目標(biāo)設(shè)備可能發(fā)送回一個(gè)被駁回的iSCSI PDU。這種安全性是基本的，因?yàn)樗�只保護(hù)了通信的啟動，卻沒有在每個(gè)信息包的基礎(chǔ)上提供安全性。還有其他的安全方法，包括利用IPsec。在控制和數(shù)據(jù)兩種信息包中，IPsec可以提供整體性，實(shí)施再次（replay）保護(hù)和確認(rèn)證明，它也為各個(gè)信息包提供加密。 

 

二、iSCSI的發(fā)展階段

 

雖然IP存儲解決方案很難在近期被廣泛采用，但其技術(shù)的應(yīng)用仍可能會經(jīng)歷三個(gè)發(fā)展階段：

 

階段一：SAN擴(kuò)展器 

 

階段二：有限區(qū)域IP存儲 

 

階段三：IP SAN

 

階段一：SAN擴(kuò)展器。隨著SAN技術(shù)在全球的開發(fā)，越來越需要長距離的SAN連接技術(shù)。IP存儲技術(shù)定位于將多種設(shè)備緊密連接，就像一個(gè)大企業(yè)多個(gè)站點(diǎn)間的數(shù)據(jù)共享，以及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)鏡像。這種技術(shù)是利用FC到IP的橋接或路由器，將兩個(gè)遠(yuǎn)程的SAN通過IP架構(gòu)互聯(lián)。雖然iSCSI設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)，但FCIP和iFCP對于此類應(yīng)用更為適合，因?yàn)樗鼈儾捎玫氖枪饫w通道協(xié)議(FCP)。

 

階段二：有限區(qū)域IP存儲。 在第二個(gè)階段的IP存儲的開發(fā)主要集中在小型的低成本的產(chǎn)品，目前還沒有真正意義的全球SAN環(huán)境，隨之而來的技術(shù)是有限區(qū)域的、基于IP的SAN連接技術(shù)。可能會出現(xiàn)類似于可安裝到NAS設(shè)備中的iSCSI卡，因?yàn)檫@種技術(shù)和需求可使TOE設(shè)備彌補(bǔ)NAS技術(shù)的解決方案。在這種配置中，一個(gè)單一的多功能設(shè)備可提供對塊級或文件級數(shù)據(jù)的訪問，這種結(jié)合了塊級和文件級NAS設(shè)備可使以前的直接連接的存儲環(huán)境輕松地傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)存儲環(huán)境。

 

第二個(gè)階段也會引入一些工作組級的、基于IP的SAN小型商業(yè)系統(tǒng)的解決方案，使得那些小型企業(yè)也可以享受到網(wǎng)絡(luò)存儲的益處，但使用這些新的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)也可能會遇到一些難以想象的棘手難題。ISCSI協(xié)議是最適合這種環(huán)境的應(yīng)用的，但基于iSCSI的SAN技術(shù)是不會取代FC SAN的，同時(shí)它可以使用戶即享受網(wǎng)絡(luò)存儲帶來的益處,也不會開銷太大。

 

階段三：IP SAN。完全的端到端的、基于IP的全球SAN存儲將會隨之出現(xiàn)，而iSCSI協(xié)議則是最為適合的。基于iSCSI的IP SAN將由iSCSI HBA構(gòu)成，它可釋放出大量的TCP負(fù)載，保證本地iSCSI存儲設(shè)備在IP架構(gòu)上可自由通訊。一旦這些實(shí)現(xiàn)，一些IP的先進(jìn)功能，如帶寬集合、質(zhì)量服務(wù)保證等都可能應(yīng)用到SAN環(huán)境中。