iscsi的网络存储学习

一、 iSCSI简介

提到iSCSI，这里需要首先介绍一下目前应用最为广泛的两种数据存储设备：NAS与SAN。

1. NAS

NAS的全称是Network-attached storage，即网络连接存储设备。NAS设备通常是一个完整的服务器架构，包含了CPU、内存、网卡、磁盘，其上安装通用操作系统或者精简的专用操作系统，并通过扩展接口连接了大量存储阵列。NAS的访问形式是通过TCP/IP网络进行远程访问，NAS自身的操作系统上运行着相应的网络服务程序，比如Windows文件共享服务、Linux Samba文件共享服务、Linux/Unix的NFS文件系统等。需要访问NAS的设备，通过TCP/IP网络，在远程使用客户端软件来访问。Windows文件共享是操作系统自身已经包含，Linux则需要安装Samba客户端或者NFS客户端来访问NAS设备。

NAS主要用途是大容量存储，并带有一定的冗余功能，侧重点在于容量和相对较低的实施成本，对于吞吐量、并发数、冗余性能等通常要求不高。此外，由于NAS的访问形式是文件共享式的访问，操作系统只能将NAS设备挂载成一个网络共享设备，而一些操作系统原生特性是无法在网络共享文件系统上实现的，例如磁盘配额、格式化磁盘、组件磁盘阵列等都不能在远程上实现，这也给NAS的应用造成了一定的局限性。

如图，在远程的Windows系统中挂载NAS提供的网络驱动器。

如图，在远程Windows服务器上，NAS被作为网络驱动器被映射后，通过磁盘管理器功能是无法获知NAS的任何信息的。对NAS系统的底层操作如磁盘配额、组建阵列、格式化等都需要在NAS服务器本地来实施，不能在远程访问的客户端上进行。

2. SAN

SAN的全称是Storage Area Network 。对比于NAS，SAN存储更像是一个外置磁盘阵列，SAN设备本身通常只包含阵列、控制器、接口卡，不包含CPU、内存、通用操作系统。SAN通过标准外置SCSI接口或者光纤SCSI接口连接到服务器上。因此，使用SAN的时候，相应的服务器必须带有外置SCSI、光纤接口等扩展卡。连接到SAN以后，在操作系统上，可以将SAN提供的磁盘阵列直接读取为本地磁盘驱动器，，操作系统不关心这些硬盘是安装在服务器内部的，还是装载SAN设备内的。

SAN的侧重点在于高性能、高可靠性，SAN通常容量不是很大，但是提供了光纤、SCSI接口用于同时连接到多个服务器上，SAN所提供的阵列带有RAID5以上的高级冗余功能，确保当部分磁盘故障时，系统性能下降的幅度尽可能的小。SAN的缺点是实施成本比较高，如果采用外置SCSI接口，则需要速度匹配的高性能SCSI接口卡。如果采用光纤接口，还需要光纤交换机等设备。

在客户端上使用SAN设备，无论其接口形式是何种，就像使用本地磁盘一样，从磁盘管理器中可以完全看到服务器挂载的SAN设备。如下图，磁盘1和磁盘2分别映射为分区“P”及分区“O” ，即是远程的SAN存储设备。

3. iSCSI架构

从上文的介绍可以看出，NAS和SAN分别有着不同的侧重点。SAN虽然有着很好的性能，但是受限于外置SCSI、光纤通道等连接设备，部署成本较高，且外置SCSI铜缆受到线缆长度的限制，不能远距离部署使用。为了改善SAN的这一缺点，iSCSI协议和规范在2003年被正式确定下来。

ISCSI的全称是IP-based SCSI，通过TCP/IP和Internet来传输SCSI的数据包，即基于以太网接口的外置SCSI存储设备。ISCSI分成服务器端和客户端，服务器端叫做iSCSI-target，在实际应用中就是支持iSCSI协议的SAN设备；客户端叫做iSCSI-initiator，在实际应用中就是要访问SAN的服务器。在服务器端和客户端中间，数据的传输通道借助于TCP/IP协议完成，服务器端和客户端都有自己的IP地址，数据传输可通过交换机、路由器进行中继，进而达到在很远的距离上，各种客户端设备依然可以连接到SAN并进行工作。

在基于外置SCSI铜缆和光纤SCSI通道的SAN上，SAN连接到的服务器是不需要进行任何特殊配置的，操作系统会将连接上来的SCSI设备视为一个物理磁盘设备。而iSCSI是通过以太网接口连接的，标准的操作系统仅仅将SAN视为一个网络节点，可以通过TCP/IP访问，但不能将其作为物理磁盘设备来使用。这就是为什么需要iSCSI-initiator客户端软件的原因。

为了进一步降低部署成本，可以在Windows服务器上和Linux服务器上安装iSCSI-target服务器端软件，让现有的服务器变成支持iSCSI协议的SAN存储设备。

存储资源所在的iSCSI服务器被称为“target”。iSCSI target通常是一个硬盘存储设备。当前大部分的主流操作系统都提供了配合iSCSI target使用的客户端软件initiator，iSCSI initiator（client） initiator就是iSCSI传输的服务端。典型的initiator都有共同的目的，就是作为一个SCSI总线的适配器，代替物理上的SCSI设备（类似硬盘或者磁带）。iSCSI initiator通过IP网络传输SCSI命令。

附上linux上安装Scsi-target-utils   http://lhx2003.bokee.com/viewdiary.57206744.html