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存儲主要協(xié)議和相關(guān)技術(shù)
作者:永辰科技  來源:永辰科技  發(fā)表時間:2011-9-18 15:37:24  點擊:3651

SCSI

SCSI是小型計算機系統(tǒng)接口(Small Computer System Interface)的簡稱,于1979首次提

出,是為小型機研制的一種接口技術(shù),現(xiàn)在已完全普及到了小型機,高低端服務(wù)器以及普通

PC上。

SCSI可以劃分為SCSI-1、SCSI-2、SCSI-3,最新的為SCSI-3,也是目前應(yīng)用最廣泛的

SCSI版本。

1、SCSI-1:1979年提出,支持同步和異步SCSI外圍設(shè)備;支持7臺8位的外圍設(shè)備,最

大數(shù)據(jù)傳輸速度為5MB/s。

2、SCSI-2:1992年提出,也稱為Fast SCSI,數(shù)據(jù)傳輸率提高到20MB/s。

3、SCSI-3:1995年提出,Ultra SCSI(Fast-20)。Ultra 2 SCSI(Fast-40)出現(xiàn)于1997年,

最高傳輸速率可達80MB/s。1998年9月,Ultra 3 SCSI(Utra 160 SCSI)正式發(fā)布,最高數(shù)據(jù)

傳輸率為160MB/s。Ultra 320 SCSI的最高數(shù)據(jù)傳輸率已經(jīng)達到了320MB/s。

4.最大同步傳輸速度達到640MB/s的Ultra 640 SCSI(時鐘頻率為160MHz加雙倍數(shù)據(jù)速率,2003年,是目前最新的SCSI標(biāo)準)



FC(光纖通道)  

FC光纖通道:用于計算機設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸,傳輸率達到2G(將來會達到4G)。光纖

通道用于服務(wù)器共享存儲設(shè)備的連接,存儲控制器和驅(qū)動器之間的內(nèi)部連接

協(xié)議基本架構(gòu):

FC-4 Upper Layer Protocol:SCSI,HIPPI,SBCCS,802.2,ATM,VI,IP

FC-3 common service

FC-2 Framing Protocol /Flow Control

FC-1 Encode/Decode

FC-0 Media:Optical or copper,100MB/sec to 1.062GB/sec


協(xié)議層說明:

FC-0:物理層,定制了不同介質(zhì),傳輸距離,信號機制標(biāo)準,也定義了光纖和銅線接口

以及電纜指標(biāo)

FC-1:定義編碼和解碼的標(biāo)準

FC-2:定義了幀、流控制、和服務(wù)質(zhì)量等

FC-3:定義了常用服務(wù),如數(shù)據(jù)加密和壓縮

FC-4:協(xié)議映射層,定義了光纖通道和上層應(yīng)用之間的接口,上層應(yīng)用比如:串行

SCSI 協(xié) 議,HBA 的驅(qū)動提供了FC-4 的接口函數(shù),F(xiàn)C-4 支持多協(xié)議,如:FCP-SCSI,

FC-IP,FC-VI

協(xié)議簡介:

FCP-SCSI:
FCP-SCSI:是將SCSI并行接口轉(zhuǎn)化為串行接口方式的協(xié)議,應(yīng)用于存儲系統(tǒng)和服務(wù)器之

間的數(shù)據(jù)傳輸。新的ANSI T10 標(biāo)準,支持SAN 上存儲系統(tǒng)之間通過數(shù)據(jù)遷移應(yīng)用來直接

移動數(shù)據(jù)。 FCP-SCSI 提供200MB/s(全雙工獨占帶寬)的傳輸速率,每連接最遠達10 公

里,最大16000000 個節(jié)點。FCP-SCSI 使用幀傳輸取代塊傳輸。幀傳輸以大數(shù)據(jù)流傳輸方

式傳輸短的小的事務(wù)數(shù)據(jù)。

iSCSI


iSCSI(互聯(lián)網(wǎng)小型計算機系統(tǒng)接口)是一種在TCP/IP上進行數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)臉?biāo)準。它是

由Cisco和IBM兩家發(fā)起的,并且得到了各大存儲廠商的大力支持。iSCSI可以實現(xiàn)在IP網(wǎng)絡(luò)

上運行SCSI協(xié)議,使其能夠在諸如高速千兆以太網(wǎng)上進行快速的數(shù)據(jù)存取備份操作。

iSCSI標(biāo)準在2003年2月11日由IETF(互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組)認證通過。iSCSI繼承了兩大

最傳統(tǒng)技術(shù):SCSI和TCP/IP協(xié)議。這為iSCSI的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

基于iSCSI的存儲系統(tǒng)只需要不多的投資便可實現(xiàn)SAN存儲功能,甚至直接利用現(xiàn)有的

TCP/IP網(wǎng)絡(luò)。相對于以往的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù),它解決了開放性、容量、傳輸速度、兼容性、安

全性等問題,其優(yōu)越的性能使其備受始關(guān)注與青睞。

iSCSI的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu):

工作流程:

iSCSI系統(tǒng)由SCSI適配器發(fā)送一個SCSI命令。

命令封裝到TCP/IP包中并送入到以太網(wǎng)絡(luò)。

接收方從TCP/IP包中抽取SCSI命令并執(zhí)行相關(guān)操作。

把返回的SCSI命令和數(shù)據(jù)封裝到TCP/IP包中,將它們發(fā)回到發(fā)送方。

系統(tǒng)提取出數(shù)據(jù)或命令,并把它們傳回SCSI子系統(tǒng)。

安全性描述:

iSCSI協(xié)議本身提供了QoS及安全特性。

可以限制initiator僅向target列表中的目標(biāo)發(fā)登錄請求,再由target確認并返回響應(yīng),之后

才允許通信;

通過IPSec將數(shù)據(jù)包加密之后傳輸,包括數(shù)據(jù)完整性、確定性及機密性檢測等;


 iSCSI的優(yōu)勢

(1)廣泛分布的以太網(wǎng)為iSCSI的部署提供了基礎(chǔ)。

(2)千兆/萬兆以太網(wǎng)的普及為iSCSI提供了更大的運行帶寬。

(3)以太網(wǎng)知識的普及為基于iSCSI技術(shù)的存儲技術(shù)提供了大量的管理人才。

(4)由于基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò),完全解決數(shù)據(jù)遠程復(fù)制(Data Replication)及災(zāi)難恢復(fù)

(Disaster Recover)等傳輸距離上的難題。

(5)得益于以太網(wǎng)設(shè)備的價格優(yōu)勢和TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的開放性和便利的管理性,設(shè)備擴充和應(yīng)

用調(diào)整的成本付出小。

iSCSI 與光纖通道的比較

從傳輸層看,光纖通道的傳輸采用其FC協(xié)議,iSCSI采用TCP/IP協(xié)議。

FC協(xié)議與現(xiàn)有的以太網(wǎng)是完全異構(gòu)的,兩者不能相互接駁。因此光纖通道是具有封閉

性的,而且不僅與現(xiàn)有的企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng))接入,也與其他不同廠商的光纖通道網(wǎng)絡(luò)

接入(由于廠家對FC標(biāo)準的理解的異樣,F(xiàn)C設(shè)備的兼容性是一個巨大的難題)。因此,對于

以后存儲網(wǎng)絡(luò)的擴展由于兼容性的問題而成為了難題。而且,F(xiàn)C協(xié)議由于其協(xié)議特性,網(wǎng)

絡(luò)建完后,加入新的存儲子網(wǎng)時,必須要重新配置整個網(wǎng)絡(luò),這也是FC網(wǎng)絡(luò)擴展的障礙。

iSCSI基于的TCP/IP協(xié)議,它本身就運行于以太網(wǎng)之上,因此可以和現(xiàn)有的企業(yè)內(nèi)部以

太網(wǎng)無縫結(jié)合。TCP/IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的兼容性已經(jīng)無需討論,迅猛發(fā)展的internent網(wǎng)上運行

著全球無數(shù)家網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商提供的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,這是一個最好的佐證。

從網(wǎng)絡(luò)管理的角度看,運行FC協(xié)議的光網(wǎng)絡(luò),其技術(shù)難度相當(dāng)之大。其管理采用了專

有的軟件,因此需要專門的管理人員,且其培訓(xùn)費用高昂。TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的知識通過這些年的

普及,已有大量的網(wǎng)絡(luò)管理人才,并且,由于支持TCP/IP的設(shè)備對協(xié)議的支持一致性好,即

使是不同廠家的設(shè)備,其網(wǎng)絡(luò)管理方法也是基本一致的。

FC運行于光網(wǎng)絡(luò)之上,其速度是非?斓,現(xiàn)在已經(jīng)達到了2G的帶寬,這也是它的主

要優(yōu)勢所在。下一代的FC標(biāo)準正在制定當(dāng)中,其速度可以達到4G,

今天的千兆以太網(wǎng)已經(jīng)在普及當(dāng)中,這也是基于TCP/IP的iSCSI協(xié)議進入實用的保證。

得益于優(yōu)秀的設(shè)計,以太網(wǎng)從誕生到現(xiàn)在,遍及了所有有網(wǎng)絡(luò)的地方,到現(xiàn)在依然表現(xiàn)出非

凡的生命力,在全球無數(shù)網(wǎng)絡(luò)廠商的共同努力下,以太網(wǎng)的速度穩(wěn)步提升,千兆網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)實

際應(yīng)用,萬兆網(wǎng)絡(luò)呼之欲出,以太網(wǎng)的主要部件交換機路由器均已有萬兆級別的產(chǎn)品。隨著

產(chǎn)品的不斷豐富,以及設(shè)備廠商間的劇烈競爭,其建設(shè)成本在不斷下降,萬兆網(wǎng)絡(luò)的普及已

日益臨近。當(dāng)iSCSI以10Gb的高速傳輸數(shù)據(jù)時,基于iSCSI協(xié)議的存儲技術(shù)將無可爭議的成為

網(wǎng)絡(luò)存儲的王者。



 

 
 
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