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51CTO存储专家:谈谈iSCSI技术的应用

51CTO.com  董唯元丨2006-02-20 11:06 标签:IP SAN 

51CTO.com独家特稿】漫长的等待有原因

 

211日,IEFTInternet Engineering Task Force国际互联网工程任务组)通过了iSCSI协议标准,并发布了iSCSI协议的RFCRequest For Comments)草案。从前一年9月的提交,到2月的通过,在长达半年的时间里,IETFIP存储工作组到底都在做些什么?也许我们能从一位工作组主席早些时候的话中找到点线索,这位名叫大卫•布莱克的主席同时也是EMC公司的高级技术顾问,他含蓄的告诉媒体,“RFC应该在一个月之后给出”虽然“目前标准已经完成,不会再有任何的技术改动。”事实上,由于此次新标准的出台势必会对传统光纤设备厂商产生相当的影响,所以平衡各方利益的“政治斗争”造成了iSCSI技术的姗姗来迟。

 

众星捧月的感觉真好

 

幸好利益之争最终并没有影响技术的进步,iSCSI技术还是在众人的期盼中走来了。而且一经问世,马上引起了众多的支持和响应。比起她漫长的诞生过程,这些过分热烈的响应又多少有些令人意外:

 

IBMEuroLogic公司已经将iSCSI技术应用于现有的存储产品;

EMC公司将在其CLARiiON产品系列中支持iSCSI技术,据报道,一台iSCSI接口的样机正在EMC的测试实验室中运行;

惠普公司、Dell公司宣称将在几个月内,向客户提供基于iSCSI技术的磁盘阵列产品;SpectraLogic公司提供了支持iSCSI接口的磁带库产品;

Cisco公司和SANRAD公司已经开始提供iSCSI到传统SCSIFC协议的协议转换设备;Nishan公司甚至可以提供专为存储系统优化的iSCSI交换设备;

Emulex公司、Qlogic公司、JNI公司和Adaptec公司等传统光纤通道适配器的厂商,都争相发布专为iSCSI技术设计的新型主机通道适配器;

Intel公司依仗自己在网络及芯片领域的霸主地位,推出了专用的IP存储适配器;

Network Appliance公司在网上提供免费下载的软件包,以协助其客户测试自己的网络是否适合采用iSCSI技术;

Alacritech公司开发出了Linux平台的iSCSI支持程序;

Cenata公司声称将在四月份提供Sun Solaris平台的iSCSI支持程序;

就连微软公司也显示出了相当大的热情,在给Computerworld的回信中,微软声称Windows 2000Windows XP以及Windows Server 2003将在iSCSI协议RFC发布的90天内支持该技术。

 

回想起去年IBM公司因孤立无援并饱受市场置疑而停止其200i产品系列研发工作的窘境来,今天的iSCSI技术可谓身价百倍,俨然是众厂商追逐的焦点。

 

真的会一统天下吗

 

iSCSI技术缘何如此的倍受青睐?这一技术到底有何独到之处?目前,业界对这此一致的看法是——iSCSI将大幅度降低企业存储系统的总体成本。换句话说,iSCSI最大的特点就是便宜。专家们普遍认为,采用iSCSI技术实现的SAN,比采用FC(光纤通道)技术实现的SAN,具有更高的投资收益比例,一般高出510倍。这主要是因为iSCSI技术基于完全成熟的以太网标准,而且与传统以太网络可以共用管理平台和管理人员。

 

尽管如此,iSCSI技术的产生并不意味着FC技术的灭亡。相反的,在可预见的相当长的一段时期之内,FC技术仍然具有相当强的发展潜力。事实上,目前绝大多数计划支持iSCSI技术的磁盘阵列厂商,都会提供内部采用FC磁盘通道,而外部采用iSCSI主机通道的总体架构。也就是说,几乎所有的磁盘阵列厂商,在争先恐后的将iSCSI技术引入自身产品的同时,并没有放弃FC技术。毕竟FC协议仍然是目前世界上效率最高的存储设备通讯协议。另外一个重要的因素是,作为存储系统的最末端,磁盘还没有提供iSCSI接口,甚至没有将要提供此类接口的计划。只要磁盘没有提供出iSCSI接口,iSCSI技术就只能应用于主机与存储设备之间的连接,而无法进入存储设备的内部。

 

虽然目前iSCSI技术只是在存储设备的主机连接方面进入了应用阶段,但是这一应用已经为存储系统的架构及工作模式带来了许多新气息。Okapi公司去年就推出了一款产品,一个1U高的机架式服务器。正常情况下,这款产品就是一台普通的服务器,可以当作NAS设备或者邮件服务器。同时Okapi提供一种USB接口的iSCSI钥匙,当把这个钥匙插入服务器的USB接口后,这台服务器就摇身一变,成了iSCSI磁盘阵列。很有趣的设计!随着iSCSI技术的迅速升温,很多NAS厂商也在寻找自身技术设备与iSCSI的结合点。Okapi给出了一个范例,无论这种技术未来成功与否,相信对其他NAS厂商的启发作用是肯定的。

 

就像iSCSI技术不能完全代替FC技术一样,iSCSI技术也无法完全取代NAS技术。当然,再经过一段时间的技术发展,iSCSI技术非常有希望在将来把传统的NAS架构和SAN架构完全融和。然而就目前的技术而言,iSCSI技术还只是实现SAN架构的一种技术。与之相比,NAS技术的跨平台数据共享能力仍然没有受到任何挑战。而且就实施和维护成本来说,NAS似乎比iSCSI更具优势。

 

善于攀亲结贵的本事

 

我们姑且把iSCSI技术看作这样一个结构:具有NAS一样的前端管理部分,但是像SAN一样提供裸设备给主机使用。这样的结构使iSCSI技术比NAS技术具有更广泛的适用范围,而比SAN具有更丰富的管理功能。千万不要小看iSCSI的前端管理部分的作用。由于这样的一个功能部分,iSCSI技术比传统的NAS或者SAN技术都更具有吸收其他先进技术的能力。对虚拟存储技术的迅速吸收和整合就很好的说明了这一点

 

目前很多iSCSI产品的供应商,都在其产品中集成了或多或少的虚拟存储技术,这其中尤以iSCSI磁盘阵列厂商和iSCSI交换设备厂商为甚。在IBM公司和EuroLogic公司目前已经推出的iSCSI磁盘阵列中,都可以提供“不同容量磁盘混用”和“跨阵列划分LUN”等几种典型的虚拟存储功能。其实现机制倒也并不复杂,只是将提供该项功能的软件写入iSCSI阵列的管理部分而已。无论是IBM公司或EuroLogic公司,还是其他计划提供iSCSI磁盘阵列的厂商,都没有将虚拟存储固化到磁盘阵列中的想法。但是一些iSCSI交换设备的厂商已经开始做此打算了,早在去年就有一些iSCSI交换设备厂商尝试着固化虚拟存储技术的解决方案,现在随着iSCSI标准的定型和推出,估计很快就会有一批整合虚拟存储功能的iSCSI交换设备面世。

 

使用iSCSI技术我要买什么

 

iSCSI产品从功能上可以分为三个类别:起始端产品、连接件产品和目标端产品。

 

起始端产品就是指主机中的总线适配器和协议转换软件,这些产品的作用就是提供主机端的iSCSI连接功能。一般情况下,iSCSI技术可以通过安装协议转换软件,在主机端实现。即在主机上安装普通的以太网络适配器,并安装驱动程序,然后再安装协议转换软件,这样这片普通的以太网络适配器就可以支持iSCSI协议了。目前比较流行的此类协议转换软件主要来自IBM公司和Cisco公司。当然,纯软件的iSCSI协议转换效率比较低,而且占用了主机的CPU资源。所以在一些性能要求比较高的环境中,可以选择带有iSCSI协处理功能的专用iSCSI适配器。几乎所有的传统FC适配器厂商,都可以提供这种类型的iSCSI适配器。这也难怪,由于FC适配器厂商对存储技术的熟悉,对他们来说,研发这类产品的技术门槛应该是很低的。此外,一些传统以太网络适配器的厂商也在进入这个产品领域,Intel公司就已经推出了自己的IP存储专用适配器,其性能与FC适配器厂商的产品已经不相上下了。

 

连接件产品就是指连接主机到存储设备直接的设备。这类产品又分做两种:提供iSCSIiSCSI连接的设备,以及提供iSCSISCSI或者FC的连接设备。目前iSCSIiSCSI的连接设备相对较少,这是因为,毕竟iSCSI技术刚刚正式问世,其产品的覆盖范围有限,而且就基本技术原理而言,iSCSIiSCSI的连接,在通常情况下都可以通过普通的以太网络交换机实现。真正需要专业化的iSCSIiSCSI连接设备的,恐怕只有性能和安全性要求非常高的超大型数据中心了。iSCSISCSIFC的连接设备其意义则完全不同,这种设备提供了新老技术的互通。一个已经购买了SCSIFC存储设备的用户,如果希望能够搭建基于iSCSIIP-SAN,而又不浪费现有设备,那么iSCSISCSIFC的连接设备就是其最好的选择。需要留意的是,连接类产品正处在更新换代的过程中,其更新的内容主要是内嵌的虚拟存储功能。所以用户在选择这类产品的时候,应该适当注意其中的虚拟存储功能的强弱。否则采购的产品在几个月的时间里就迅速的过时淘汰,岂不尴尬!

 

目标端产品是指磁盘阵列、磁带库等存储数据的设备,这部分是存储系统中的核心所在,通常也是整个存储系统的投资重点。虽然大多数的厂商都声称,将在半年内推出直接提供iSCSI主机接口的磁盘阵列或磁带库产品,但是现在市面可以选择的此类产品并不多见。而且可以预见的是,第一批大举推出的带有iSCSI主机接口的磁盘阵列和磁带库产品,将是定位于中低端应用环境的。然而这并不代表iSCSI技术就无法介入大型企业级应用的环境中。实际上,通过iSCSISCSIFC的连接设备,绝大多数目前正在运行的企业级存储系统,都可以接入由iSCSI技术搭建的IP-SAN环境中。

 

说点泼冷水的话

 

iSCSI技术现阶段的火爆,有其技术先进性的因素,但是也不排除一些刻意的炒做。要知道,存储技术的进步并不仅仅只体现在一个iSCSI概念上,传统ATA技术的发展产生了SATA,传统SCSI技术的发展产生了SAS,存储管理技术的发展产生了虚拟存储和内容存储技术。即便是IP存储领域本身,也还包括FCIPiFCPiSNS等几个方向,iSCSI技术只是其中较早成熟的一个罢了。iSCSI最大的特点在于其对成熟的以太网络的借用,这种借用体现在实施成本和管理维护的难度方面无疑是一个优势,然而在性能方面是否能够满足存储系统的需求,就很难讲了。虽然有测试表明,在无网络通讯干扰的情况下,iSCSI的性能已经接近甚至达到了1Gb光纤通道技术的性能指数,但是在用户的实际环境中,网络通讯的干扰肯定是不可避免的,那么iSCSI的性能究竟如何,就需要进一步验证了。

 

当然,第一辆火车没有马车跑得快,并不意味着火车的技术落后于马车。对iSCSI技术来说也是一样,相信随着以太网络本身的技术进步,以及众多厂商的积极参与,iSCSI技术的未来依然值得期待。


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