IP存储网络及标准化进程(二)

2013-12-26 23:36:22 来源:华军数据恢复 作者:网站管理员 阅读:
3.iSCSI技术
 
    相比于上述两种IP存储网络技术,iSCSI是一种纯粹意义上的IP存储网络技术,它不包含任何FC的内容,iSCSI存储端设备支持TCP/IP协议栈,直接接入IP网络。iSCSI为通过IP网络进行块数据传输定义了自己的串行SCSI实现。
    在SCSICDB(CommandDescriptorBlock)前加入iSCSI头,帮助接收端解释SCSI命令。iSCSI头和SCSICDB组成iSCSI协议数据单元,并封装进TCP中,在IP网络中传输。
    在iSCSI构建的IP存储区域网络中,每个主机和存储资源都支持吉比特以太网接口和iSCSI协议栈,设备能够直接连接到吉比特以太网交换机或IP路由器上,iSCSI端节点显示为一个IP实体。iSCSI使用TCP保证在IP网络上进行可靠的数据传输,通过一个或多个TCP连接在引发器和目标之间支持一个iSCSI会话,TCP连接确保iSCSIPDU顺序发送,其中PDU封装了标准的SCSICDB用于传送命令和数据。iSCSI层为操作系统提供了标准的SCSI访问方法命令组的接口。iSCSI还允许提供IPSec数据加密功能,保证数据的安全性。协议还规定了可选的数据同步和数据控制机制,确保iSCSI数据和命令的有序接收。
    每个iSCSI节点具有两个标识,一个是iSCSI节点名,一个是IP地址和TCP端口号的结合。iSCSI节点名和iSCSI地址的分离能够保障存储设备在网络中具有一个惟一的标识,即使iSCSI节点在网络中的位置发生改变,该设备仍能够被重新发现。
    在开始工作前,引发器和目标之间首先建立TCP连接,连接正确建立后,开始iSCSI会话。引发器和目标之间的iSCSI会话必须通过一个iSCSI登录进程(LoginPhase)来启动,该过程用来协商双方的变量参数,如果成功,目标将向引发器发出一个登录接受信息;否则,登录被拒绝,连接中断。iSCSI登录交换使用文本字段协商引发器和目标之间的参数,这些字段和一些关键字相关,这些关键字后面是协商得来的值,如果一个引发器所提供的范围和目标所提供的不一样,将使用二者之间的较小值。
    登录完成以后,iSCSI会话进入完全特性阶段,即正常的SCSI事务阶段。如果该会话建立了多个TCP连接,单独的命令/响应对必须在相同的TCP连接上传输。ISCSIPDU用来传送命令、状态和数据,R2T(Ready-to-Transmit)PDU在目标和引发器之间扮演了高层SCSI流量控制的角色。
    iSCSI错误处理和恢复最主要的要求是:引发器和目标必须都具有缓冲命令和响应的能力,直到它们得到确认为止。例如,在一个写操作中,引发器必须将刚发送的数据保存到缓冲区中,直到它收到一个来自目标的R2T,表明先前发送数据已经收到。iSCSI通过序列号确认(或SNACK)PDU来恢复丢失PDU。SNACK会指出丢失的PDU数目,并且计算接收到的上一个可用PDU。
在iSCSI协议中允许使用多种安全机制,如IPSec和登录认证等。iSCSI的会话始于iSCSI登录进程,在登录进程中能够调用一个安全例程来对可允许的连接进行认证,并且iSCSI登录过程也为两个端设备协    商二者都支持的安全性类型提供了文本字段。同时,iSCSI的登录进程也能够借用IP技术中的接入认证技术。iSCSI协议也支持位于iSCSI层下的多种加密方案,能够实现端到端的认证和加密。iSCSI技术也能够使用主流的IP网络通用的安全机制,如ACL,VLAN和VPN技术。
iSCSI协议本身没有定义对QoS的支持,可以利用IPQoS技术实现对服务质量的支持。
 
4.技术比较
以上介绍的三种IP存储网络技术都能实现IP存储区域网络,协议栈、技术细节、网络服务以及实施难度等方面有着明显的区别,各有优缺点和适用环境。
 
三、IP存储网络技术标准化进程
 
    IP存储网络技术的标准化工作仍在进行中,主要的IP存储网络标准化组织有SNIA和IETF。SNIA由制造商组成的,主要从事存储网络技术工业标准的制定,在整个存储行业中具有较大的影响力。而IETF是传统的Internet标准制定的组织,在IP存储领域也具有较大的影响力。两者都对目前主要的三种IP存储网络技术进行研究和标准化制定,但各自又有所侧重。
    SNIA(网络存储工业协会,StorageNetworkIndustryAssociation)是由计算机厂商、数据存储厂商和数据管理厂商等组成的一个非官方组织,致力于驱动未来的存储工业标准、实施和教育等。SNIA由其下设的IP存储论坛(IPSF,IPStorageForum)负责IP存储区域网络的存储解决方案的标准制定及技术研究。因此,SNIA制定的标准中除了技术细节外,更关注的是对IP存储网络技术的实际应用。目前SNIA发布的标准中主要包含的文档有:《iFCP技术概述》、《iFCP过渡技术》、《存储区域网络中的iSCSI》、《iSCSI技术白皮书》、《iSCSI技术下的光纤通道和IP存储网络的集成》和《FCIP技术白皮书》。
    IETF(Internet工程任务组,InternetEngineeringTaskForce)成立了IPS(IPStorage)工作组,进行IP存储网络技术的标准制定工作。IPS跟踪和研究封装SCSI和FC协议在IP网络中传输的实际方法以及与此相关的其他主体,包括安全、命名、发现和配置等。
    目前,IPS工作组已经发布了12个RFC(请求注释,RequestforComment)和12个草案(Draft)。IETF的标准内容更多的覆盖了IP存储网络技术的技术细节,对于实际应用的定义说明比较少。IETF将FCIP和iSCSI技术作为IP存储网络技术标准制定的重点,已经有RFC支持,而iFCP技术仍然出于草案阶段。主要的标准或草案包括RFC3347,RFC3720,RFC3721,RFC3783,RFC3980,RFC3643.RFC3821和RFC3822和Draft-ietf-ips-ifcp-xx等。
    IPS工作组还对与IP存储网络相关的的其他协议进行了研究。如SLP(服务定位协议,ServiceLocationProtocol)协议和iSNS(InternetStorageNameService)协议。
为适应IP存储网络发展,加快相关标准的研究制定,中国通信标准化协会已于2004年开始了IP存储网络技术的立项研究工作。到目前为止,《IP存储网络交换设备技术要求》、《IP存储网络交换设备测试方法》、《支持存储的路由器技术要求》和《支持存储的路由器测试方法》正在起草中,计划于2005年底完成征求意见稿。
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