走向未来的存储新技术——iSCSI
1 引言
2003年2月,IETF（Internet Engineering Task Force,互联网工程任务组）通过了由IBM和Cisco共同发起的iSCSI（Internet Small Computer System Interface）标准,使这项历经三年、修改了20个版本的技术标准终于尘埃落定。该技术将存储设备、服务器同采用普通的互联网协议（IP）的网络连接起来,以取代快速、昂贵的光纤技术。并且由于iSCSI技术所具有的优势,其未来的发展已经被许多厂商看好,并先后推出了相关的产品,以表明对iSCSI标准的支持。标准的通过,无疑将吸引更多的厂商参与到iSCSI相关产品的研发中,同时也将促使更多的用户采用iSCSI解决方案构建自己的存储系统。
iSCSI是一个供硬件设备使用的可以在IP协议的上层运行的SCSI指令集。简单的说,iSCSI可以实现在IP网络上运行SCSI协议,特别是以太网上进行数据块（block）传输的标准,使其能够在诸如高速千兆以太网上进行路由选择。它是由IBM下属的两大研发机构：加利福尼亚Almaden和以色列Haifa研究中心共同开发的现今,许多网络存储提供商致力于将SAN（Storage Area Networking 存储区域网络）中使用的光纤通道设定为一种实用标准,但是其架构需要高昂的建设成本,远非一般企业所能够承受。与之相比较,NAS（Network Attached Storage 网络接入存储）技术虽然成本低廉,但是却受到带宽消耗的限制,无法完成大容量存储的应用,而且系统难以满足开放性的要求。而且随着可视电话、无线视频通信等各种应用对计算机I/O带宽需求的不断增长,传统的并行SCSI（Small Computer System Interface）总线的长度限制,使我们不得不考虑如何通过某种串行化模式来克服并行SCSI总线的这种局限性。
iSCSI的使用正好使上述问题迎刃而解,其基于IP协议,却拥有SAN大容量集中开放式存储的品质。这对于一边要面对信息爆炸,另一边却身处"数据孤岛"的众多中小企业无疑具有巨大的吸引力。依仗目前被广泛采用的SCSI存储标准和成熟的TCP/IP协议,iSCSI标准的出现和它的优越性和经济性,使其有着广泛的市场和应用前景,势必引发一场通信网络存储系统的变革。
2 iSCSI的体系结构与工作状态概况
2.1 iSCSI的体系结构
iSCSI的目标是建立完全同构的IP SAN,让客户利用完全相同的网络基础设施--以太网和IP,同时满足网络通信和存储骨干方面的应用需求。
iSCSI存储网主要由iSCSI请求方（如文件服务器）和iSCSI目标方（如磁盘阵列和磁带子系统）组成,体系结构如图1。
2.2 iSCSI的简要工作原理
iSCSI协议最大的优势在于它是依托于TCP/TP协议栈的,从理论上来说,任何两台具有TCP/IP主机都可以通过iSCSI协议实现设备级共享。也就是说,无论距离多远、无论中间是何种网络介质,也无论连接的两端主机运行的是何种操作系统,iSCSI都可以实现跨平台的设备级共享。iSCSI发起端和目标端都有自己的命名规范,每一个发起端和目标端都有一个WWUI(世界唯一标识符),WWUI是独立于发起端和目标端的位置的。iSCSI目标端拥有名字和地址,iSCSI地址唯一标识了到达iSCSI目标端的路径,WWUI是地址的一部分。iSCSI地址形式规定位和URL一样,如:<domain-name>[:<port>]/<wwui>.iSCSI发起端和目标端之间的会话(session)必须经过iSCSI登录过程才能够建立。iSCSI登录阶段用于两iSCSI实体间协商变量参数,也可能会引起某种安全验证,以确保连接的安全性。若iSCSI登录阶段成功,目标端会发出“接受登录”给发起端,否则拒绝登录并关闭TCP连接。登录完成之后,iSCSI会话就进入全双工阶段(FullFeaturePhase),开始正常的SCSI交互。并且iSCSI在系统之间的连接是通过标准的IP网络基础设施实现的,而不是通过SCSI线缆或Fibre Channel。SCSI命令的生成表示可以通过启动器上的
