条条道路通向SAN iSCSI SAN完全解读之架构篇

【架构篇】

　　许多用户对iSCSI都十分熟悉，他们以为在IP网络上简单进行SCSI封装就完成了iSCSI的构建，然而，当我们仔细研究市场中的iSCSI方案后发现，它们的产品架构其实存在着巨大的差别。

软件Target＋NAS

　　一台工业标准服务器在安装了微软的Windows Storage Server后就成了一台NAS设备，在这种平台上再安装一个iSCSI Target（目标）软件就成了一台目标设备，由于 HP在NAS设备的出货量第一，因此，这种类型的iSCSI目标设备我们就以HP ProLiant Storage Server为例。

　　FalconStor（飞康）iSCSI Server for Windows是一个iSCSI Target软件，能够将ProLiant DL380 G4 Storage Server这样的NAS设备变成一个iSCSI Target Portal（门户），供安装了iSCSI Initiator的服务器访问。

　　不同于iSCSI Initiator软件全部免费的做法，iSCSI Target软件基本都是要收费的。

　　由于这种产品的封包、解包工作都由操作系统软件完成，因此会占有大量系统资源，与专有的存储设备相比，这样的全软件方案表现出一定的差距，为此，微软近期收购了String Bean软件公司的WinTarget技术，以加强在目标端的实力。

　　这种产品的实现方式很简单，即所有工作都由服务器承担，优势是构建十分简便，用户自己可以购买工业标准服务器，安装微软的iSCSI Target软件后就可以轻松部署一套IP SAN，而且这种方式的价格比较便宜，劣势是iSCSI封包工作都由软件完成，对系统资源占用较多，因此性能方面表现一般。

全IP交换架构

　　在IP SAN领域，有一个厂商的设备被大家公认为是比较特殊的一类，这个厂商就是 华为3Com。华为3Com IX5000是一种特殊的IP SAN设备，它从结构上基于华为3Com的IRF专利技术，在IP交换平台上，根据存储产品的海量数据存取、高性能低延迟、数据管理、设备管理等特点，构建了Neocean存储交换平台。

　　IX5000的智能网络磁盘柜，改变了传统磁盘柜SCSI/FC环路JBOD的结构。每个磁盘柜分为四个磁盘控制组，每组的核心为一个具有四块负载均衡微处理芯片的控制模块。由于得到高性能存储交换平台的支撑，使得每个磁盘组（四块磁盘）以星型方式通过双GE接口连接到交换平台，最大限度地发挥出高性能磁盘的读写能力。同时磁盘柜为每块硬盘分配了专用的处理器和IP/MAC地址，这使得系统对于磁盘的管理和数据控制更为灵活，磁盘也可以在整个系统中自由“漫游”，甚至随意更换位置。基于标准化IP的存储交换平台使得各种数据管理功能能够像电器插入电源插座一样，IP技术中的端口镜像、组播、路由、VLAN、IPSec等也应用于存储数据管理。

　　华为3Com IX5000产品最大的特点就是全程的IP技术，从网络到控制器，再到磁盘。劣势是与同等定位的其他iSCSI专有设备相比，华为3Com在高级存储应用功能方面（比如快照、复制等）还存在一定差距。

专有设备＋iSCSI支持

　　这类设备与第一种方式在本质上没有太多区别，只是将iSCSI Target软件功能固化在存储设备中，而且具有厂商专有特性。比较有代表性的产品为NetApp所有产品类型。NetApp IP SAN 解决方案由NetApp 存储系统和iSCSI 协议（还支持NFS、CIFS、FC和HTTP 协议）、软件、服务以及支持等组成。

　　数据处理流程是，承载SCSI的IP包进入存储设备后，由控制器进行解包及封装工作，然后进行与磁盘的通信。在硬件架构上，控制器与磁盘系统之间采用FC环路结构。

　　由于这类产品本来是专有的存储设备，硬件架构为数据存取工作做了许多优化，处理iSCSI封包工作十分轻松，不会形成性能瓶颈。因此，这类iSCSI设备可以担当高性能的应用，在某些情况下，它的性能表现甚至不比同等级别的FC SAN设备逊色。此外，这样的设备一般是中高端存储设备的一个功能选项，比如NetApp的iSCSI设备都提供了FC SAN功能和NAS功能，能够在同一平台实现多平台的统一存储，在其他存储应用功能方面也表现突出，比如快照、复制和存储管理。

　　既然提供了上佳的性能和丰富的功能，这样的iSCSI设备价格自然要相对较高一些。

硬件协议转换设备

　　SANRAD公司的V-Switch是各类存储设备经IP网络互联的、符合iSCSI标准的存储交换与管理核心。在标准以太网环境下，通过基于网络层面对存储设备的全面管理，整合带FC、SCSI和iSCSI接口的存储资源，使之具备高可用性能。近日博科推出的iSCSI网关就是与SANRAD的OEM交易的一部分，SANRAD称之为SANRAD V-Switch 2000，是其协议转换器中最小的产品。

　　这种类型的iSCSI SAN特点明显，它对于服务器端是一个透明的iSCSI设备，所有协议转换器与服务器端的通信都是采用iSCSI语言，而在它与后端的存储设备之间则又完全转化成为光纤通道。iSCSI到SCSI或FC的连接设备提供了新老技术的互通。一个已经购买了SCSI或FC存储设备的用户，如果希望能够搭建基于iSCSI的IP SAN，而又不浪费现有设备，那么iSCSI到SCSI或FC的连接设备就是其最好的选择。

　　该类方案的优势是，可以将数量众多的iSCSI服务器整合在一起，同时充分利用较为高端的光纤通道存储设备。劣势是这种方式并没有获得业界的普遍认可，有些存储管理员甚至说它有些另类，并不能充分发挥IP技术的优势，而且联入FC SAN后还会破坏了后者的纯洁性。