iSCSI存儲系統基礎知識（二）
轉載請在文首保留原文出處：EMC中文支持論https://community.emc.com/go/chinese
介紹
iSCSI是由Cisco和 IBM兩家發起的，2003年2月由IETF（互聯網工程任務組）認證通過，是一項比較成熟的技術。它將SCSI命令封裝在TCP/IP包裏，並使用一個iSCSI幀頭。它基於IP協議棧，假設以不可靠的網絡爲基礎，依靠TCP恢復丟失的數據包。
本系列作爲iSCSI系統的基礎讀物，覆蓋以下內容：1. 什麼是iSCSI？2. 它有哪些優點？3. 它的發展現狀如何？4. 它的架構和組件是怎樣的？5. 它的部署模式如何？
更多信息
iSCSI SAN概念解析:
iSCSI SAN組件與FC SAN組件相類似。包括以下部件：
iSCSI Client/Host：
系統中的iSCSI客戶端或主機（也稱爲iSCSI initiator），諸如服務器，連接在IP網絡並對iSCSI target發起請求以及接收響應。每一個iSCSI主機通過唯一的IQN來識別，類似於光纖通道的WWN。
要在IP網絡上傳遞SCSI塊命令，必須在iSCSI主機上安裝iSCSI驅動。推薦通過GE適配器（每秒1000 megabits）連接至iSCSI target。如同標準10/100適配器，大多數Gigabit適配器使用Category 5 或Category 6E線纜。適配器上的各端口通過唯一的IP地址來識別。
iSCSI Target：
iSCSI target是接收iSCSI命令的設備。此設備可以是終端節點，如存儲設備，或是中間設備，如IP和光纖設備之間的連接橋。
每一個iSCSI target通過唯一的IQN來標識，存儲陣列控制器上（或橋接器上）的各端口通過一個或多個IP地址來標識。
本機與異構IP SAN：
iSCSI initiator與iSCSI target之間的關係如圖1所示。本例中，iSCSI initiator(或client)是主機服務器而iSCSI target是存儲陣列。此拓撲稱爲本機iSCSI SAN,它包含在TCP/IP上傳輸SCSI協議的整個組件。
與之相反，異構IP SAN，如下圖所示，包含在TCP/IP與光線交換結構傳輸SCSI的組件。爲了實現這一點，需要在IP與光線通道之間安裝連接橋或網關設備。連接橋用於TCP/IP與光線通道之間的協議轉換，因此iSCSI主機將存儲看做iSCSI target。直接連接光線通道target的服務器必須包含HBA而不是iSCSI主機的網絡適配卡。iSCSI主機可使用NIC或HBA。
iSCSI 存儲系統四大架構:
控制器系統架構：
iSCSI的核心處理單元採用與FC光纖存儲設備相同的結構。即採用專用的數據傳輸芯片、專用的RAID數據校驗芯片、專用的高性能cache緩存和專用的嵌入式系統平臺。打開設備機箱時可以看到iSCSI設備內部採用無線纜的背板結構，所有部件與背板之間通過標準或非標準的插槽鏈接在一起，而不是普通PC中的多種不同型號和規格的線纜鏈接。
控制器架構iSCSI存儲內部基於無線纜的背板鏈接方式，完全消除了鏈接上的單點故障，因此係統更安全，性能更穩定。一般可用於對性能的穩定性和高可用性具有較高要求的在線存儲系統，比如：中小型數據庫系統，大型數據的庫備份系統，遠程容災系統，網站、電力或非線性編輯製作網等。
連接橋系統架構：
整個iSCSI存儲系統架構分爲兩個部分，一個部分是前端協議轉換設備，另一部分是後端存儲。結構上類似NAS網關及其後端存儲設備。
前端協議轉換部分一般爲硬件設備，主機接口爲千兆以太網接口，磁盤接口一般爲SCSI接口或FC接口，可連接SCSI磁盤陣列和FC存儲設備。通過千兆以太網主機接口對外提供iSCSI數據傳輸協議。
後端存儲一般採用SCSI磁盤陣列和FC存儲設備，將SCSI磁盤陣列和FC存儲設備的主機接口直接連接到iSCSI橋的磁盤接口上。
iSCSI連接橋設備本身只有協議轉換功能，沒有RAID校驗和快照、卷複製等功能。創建RAID組、創建LUN等操作必須在存儲設備上完成，存儲設備有什麼功能，整個iSCSI設備就具有什麼樣的功能。
PC系統架構：
即選擇一個普通的、性能優良的、可支持多塊磁盤的PC(一般爲PC服務器和工控服務器)，選擇一款相對成熟穩定的iSCSI target軟件，將iSCSI target軟件安裝在PC服務器上，使普通的PC服務器轉變成一臺iSCSI存儲設備，並通過PC服務器的以太網卡對外提供iSCSI數據傳輸協議。
在PC架構的iSCSI存儲設備上，所有的RAID組校驗、邏輯卷管理、iSCSI 運算、TCP/IP 運算等都是以純軟件方式實現，因此對PC的CPU和內存的性能要求較高。另外iSCSI存儲設備的性能極容易收PC服務器運行狀態的影響。
PC+NIC系統架構
PC+iSCSI target軟件方式是一種低價低效比的iSCSI存儲系統架構解決方案，另外還有一種基於PC+NIC的高階高效性iSCSI存儲系統架構方案。
這款iSCSI存儲系統架構方案是指在PC服務器中安裝高性能的TOE智能NIC卡，將CPU資源較大的iSCSI運算、TCP/IP運算等數據傳輸操作轉移到智能卡的硬件芯片上，由智能卡的專用硬件芯片來完成iSCSI運算、TCP/IP運算等，簡化網絡兩端的內存數據交換程序，從而加速數據傳輸效率，降低PC的CPU佔用，提高存儲的性能。