菲議存儲(chǔ)：實(shí)現(xiàn)iscsitarget的兩種方法

1、如何實(shí)現(xiàn)一個(gè) iSCSI Target 軟件法iSCSI Initiator可用軟件方式實(shí)現(xiàn)，同樣的iSCSI Target 也行，不過(guò)優(yōu)劣特點(diǎn)也相近，即是偏本錢取向且不易到達(dá)專屬硬件的效能。且要更注意的是， iSCSI Initiator軟件確實(shí)多半采隨附的放送策略， 而 iSCSI Target 軟件那么不同， 多數(shù)的 iSCSI Target 都要收費(fèi)， 僅少數(shù)免費(fèi)， 如 UNH-iSCSI工程中除了 iSCSI Initiator 軟件開(kāi)發(fā)也有 iSCSI Target 軟件開(kāi)發(fā)，雖免費(fèi)但也多半用于測(cè)試驗(yàn)證之用，少用于實(shí)際的商務(wù)運(yùn)作。此外，有一個(gè) iSCSI Enterprise Ta

2、rget 開(kāi)放工程能提供 iSCSI Target 軟件，但目前僅在 版，連 正式版都還有段距離。現(xiàn)階段真正成熟運(yùn)用的 iSCSI Target 多半由商業(yè)軟件業(yè)者提供，如 DataCore Software 的 SANmelody/SANmelody Lite ，或 FalconStor Software 的 iSCSI Server for Windows ，或 String Bean Software的 WinTarget 等，頗為玩味的，三者都是只能安裝在 Windows 伺服操作系統(tǒng)上，這似乎與節(jié)費(fèi)有些違背純就操作系統(tǒng)的軟件授權(quán)費(fèi)， Windows 向來(lái)高于 Linux 、UNIX。

3、或許在意效能，或許在意花費(fèi)反正軟法、硬法都要錢，多數(shù)用戶仍傾向使用硬件方式來(lái)實(shí)現(xiàn) iSCSI Target ，事實(shí)上過(guò)去也有業(yè)者推出能讓泛用 效勞器轉(zhuǎn)變成 SAN 或 NAS 儲(chǔ)存設(shè)備的軟件，但與實(shí)際的SAN、 NAS 儲(chǔ)存硬件出貨數(shù)相較實(shí)不成比例，同樣的情形也反響在iSCSI Target 軟件上，軟件式 RAID 也類似， RAID 軟件的真實(shí)運(yùn)用量遠(yuǎn)低于 RAID 硬件。簡(jiǎn)而言之用戶對(duì) iSCSI Initiator 軟件的接受度大于 iSCSI Target 軟件。另外， iSCSI Target 有許多種類型，撇開(kāi) iSCSI Router/Gateway/Bridge 等非儲(chǔ)存角色

4、不談，儲(chǔ)存上常見(jiàn)的有iSCSI Disk Array與 iSCSI TapeLibrary ，對(duì)國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)者而言只有 iSCSI Disk Array 具有意義，因?yàn)閲?guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有業(yè)者在開(kāi)展以磁帶機(jī)為主的相關(guān)應(yīng)用。信息硬件產(chǎn)品中只要牽涉 到高度機(jī)械性的局部國(guó)內(nèi)業(yè)者就會(huì)全面束手，小至軟盤機(jī)、中至光驅(qū)、大至磁帶機(jī)皆是。上述的軟件實(shí)現(xiàn)法，都屬于資管、網(wǎng)管人員自身就可完成的方式，只要找一部泛用型效勞器并對(duì)應(yīng)安裝軟件即可。然而也有些軟件方案并非供信息人員所用，而是供網(wǎng)儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者所用，此即是嵌入式的伺服軟件方案，過(guò)去Microsoft 就有 WSSWindows Storage Server , WSS包含

5、嵌入式的Windows操作系統(tǒng)以及 NAS伺服應(yīng)用程序，設(shè)計(jì)者運(yùn)用此套軟件便可快速實(shí)現(xiàn)一臺(tái)NAS不過(guò)！硬件業(yè)者假設(shè)要量產(chǎn)使用 WSS的NAS儲(chǔ)存硬設(shè)備，Microsoft 將逐臺(tái)收取授權(quán)費(fèi)。而依據(jù) Microsoft 的展望規(guī)劃，日后將比照現(xiàn)有 NAS 作法，推出專供實(shí)現(xiàn) iSCSI 儲(chǔ)存設(shè)備的新版 WSS。當(dāng)然！除 Microsoft 外，其它 iSCSI Target 軟件業(yè)者也多半歡送儲(chǔ)存硬件業(yè)者的接觸以促成嵌入式合作，例如2005 年 10 月三星電子 SamsungElectronics 推出的 ZSS-100 iSCSI 儲(chǔ)存設(shè)備， 即是以 DataCore 的 SANmelody

6、 內(nèi)嵌而實(shí)現(xiàn)， 且 ZSS-100 的硬件組件相當(dāng)平凡常見(jiàn)， 如 的 Pentium 4、SATA硬盤多顆合計(jì)的原生總?cè)萘窟_(dá)1TB等，并無(wú)特別過(guò)人之處。相同的類例，HP的ProLiant DL100 Storage Server 與DL100 G2 第二代是使用WSS所形成的NAS,然也提供選用功能，可追加 iSCSI功能于其上，等于一部?jī)?chǔ)存設(shè)備兼具NAS 與 iSCSI 成效，其中 iSCSI 成效是將 FalconStor iSCSI Server for Windows進(jìn)行內(nèi)嵌而達(dá)成。附注：還有兩種特別的商業(yè)版 iSCSI Target 軟件，如 Wasabi Systems 的 Sto

7、rage Builder 1500i ，此是將 iSCSI Target 軟件搭配嵌入式操作系 統(tǒng)推測(cè)為 BSD，一并存于IDE接口的Compact Flash 記憶卡內(nèi)，只要將此卡插置于一般x86硬件，即可讓該硬件轉(zhuǎn)變成 iSCSI Target 。另一那么是 RocketDivision 的 StarWind 與 StarPort ，前者為 iSCSI Target 軟件，后者為 iSCSI Initiator 軟件，使用于 Windows 操作系統(tǒng)上，但作 用不在仿真硬盤，而在仿真光盤。QLogic的ISP3010芯片僅為TOE而不具iSOE，可當(dāng)一般GbE NIC 之用，亦可加速存取N

8、AS而ISP4010芯片那么為iSOE，可加速對(duì)iSCSI Target的存取如何實(shí)現(xiàn)一個(gè) iSCSI Target 硬件法接著是硬件實(shí)現(xiàn)法，我們完全鎖定在如何實(shí)現(xiàn)一個(gè) iSCSI Disk Array 上，但即便如此，實(shí)現(xiàn)方式也依然是形形色色、百家爭(zhēng)鳴。首先是從頭設(shè)計(jì)到尾，前述用于 iSCSI HBA 中的芯片在 iSCSI Target 中也都適用，也統(tǒng)統(tǒng)要用，包括GbENIC TCP/IP 芯片、 iSCSI 芯片、 IPSec芯片等，而且用量也比iSCSI HBA 多，iSCSI HBA可能用12顆GbE芯片或iSCSI芯片，但iSCSI Target 會(huì)用到24顆，理由是一部 iSC

9、SITarget/Disk Array要效勞多個(gè) iSCSI Initiator/iSCSI HBA ，傳輸量較大，所以要多個(gè)相同并行組態(tài)以增進(jìn)效能，另外也可充當(dāng)備援組件，增加運(yùn)作的堅(jiān)穩(wěn)可用性。當(dāng)然！ 上述這些芯片也可以局部舍棄不用， 但道理一樣： 請(qǐng)改采軟件方式來(lái)彌補(bǔ)， 且代價(jià)是消耗局部的 CPU 運(yùn)算力。 在這些之外， iSCSI Disk Array 的重點(diǎn)當(dāng)然是 RAID 控制芯片 RAID Controller ，透過(guò) RAID 芯片及其支持接口以連接各式硬盤。要提醒的是，雖然設(shè)計(jì)目標(biāo)為iSCSI，但不表示我們只能用SCSI硬盤或SAS硬盤，其實(shí)也可使用ATA硬盤、SATA硬盤，或F

10、C硬盤等，這并不相抵觸，重點(diǎn)只在于 RAID 芯片支持何種硬盤接口， RAID 芯片與 CPU 連接， CPU 與 iSCSI 芯片連接，過(guò)程中 CPU 會(huì)進(jìn)行運(yùn)作中所需的各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換， 這也是 iSCSI Target 的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)不必限定非使用 SCSI/SAS 硬盤的緣故。如果認(rèn)為各環(huán)節(jié)都自主設(shè)計(jì)太久太累，那可以考慮以半成品為根底再行往上開(kāi)展，例如iStor Networks 所提供的 GigaStorATX 系統(tǒng)板，該板用上iStor 所自研的特用芯片：iSNP8008 iSNP = IP Storage Network Access Processor 、8 個(gè) 1GbE 網(wǎng)埠iSCS

11、I 傳輸，另有支持 10GbE 的系統(tǒng)板、 16 個(gè) SATA 埠可接 16 顆 SATA 硬盤、 4GB 高速緩存，并已具備 RAID 0,1,10,5 等數(shù)組組態(tài)，只要再搭配硬盤與些許設(shè)計(jì)，便可快速實(shí) 現(xiàn)一部 iSCSI Disk Array 。Stor 的 GigaATX 系統(tǒng)板是專為加速iSCSI Target 設(shè)計(jì)所提出，該系統(tǒng)板上使用iStor 自研的 iSNP8008 處理器另一種半成品作法是用LSI Logic 的 iMegaRAID iSCSI 套件，這套件包含軟硬兩局部，硬件方面是一張LSI Logic 的 MegaRAID SATA 300-8X 或300-8XLP 的磁

12、盤陣列控制卡，用來(lái)形成作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，且該計(jì)算機(jī)已具備SATA 磁盤陣列，軟件局部那么是 LSI Logic 的 iMegaRAID RAS Software ，將控制卡裝入一部使用 Linux 操GbE NIC 功能，再安裝上 iMeagaRAID 軟件，即可完成一部 iSCSI Disk Array嚴(yán)格來(lái)說(shuō)， LSI Logic 提供的方式不太能算是硬件作法，應(yīng)是軟件作法，只是該軟件相依于該公司自有的磁盤陣列控制卡上，非配裝該卡才能發(fā)揮， 其余局部都是以純軟件方式實(shí)現(xiàn)，例如 iSCSI 運(yùn)算、 TCP/IP 運(yùn)算等，只要 iMegaRAID 軟件舍棄與自家控制卡的相依性，而能適用于任何數(shù)組

13、控制 卡，就是一個(gè)地道的軟件 iSCSI 方案。說(shuō)穿了，此法只是讓 LSI Logic 用來(lái)增加既有 RAID 控制卡的價(jià)值與運(yùn)用范疇。不過(guò)，使用現(xiàn)成的 iSCSI HBA 卡、現(xiàn)成的 RAID 卡，甚至使用泛用的主機(jī)板等，確實(shí)是較快便的實(shí)現(xiàn)法，進(jìn)而將研發(fā)心力更專注在韌體、驅(qū)動(dòng)程序、 嵌入式操作系統(tǒng)等層面，但相對(duì)的也必須犧牲硬件層面的最正確化設(shè)計(jì)。用一部x86計(jì)算機(jī)，安裝 Linux 操作系統(tǒng)及一張 GbE NIC，再安裝上 LSI Logic的磁盤陣列控制卡：MegaRAID SATA 300-8x，以及LSI Logic 的iSCSI Target 軟件：iMegaRAID RAS，即可讓

14、 x86 計(jì)算機(jī)搖身變成 iSCSI Disk Array 如果認(rèn)為以半成品來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)還是過(guò)于麻煩， 也還有更輕松行事的方式， 甚至完全只要手工就能完成， 無(wú)須任何電子工程設(shè)計(jì)， 如 ATTOTechnology 的 iPBridge 系列的 iSCSI 橋接器，提供 iSCSI-to-SCSI 與 iSCSI-to-FC 的橋接，可讓過(guò)去采直接附連( Direct Attached ，如 SCSI 、FC 接口) 的磁盤陣列柜(Disk Array , JBOS DAS 或磁帶設(shè)備(Autoloader、Tape Library )轉(zhuǎn)變成 iSCSI Target 。又如SANRAD的V-S

15、witch 系列(iSCSI Gateway，也稱iSCSI Bridge )也是直接取用既有DAS JBOD等直接附連式儲(chǔ)存設(shè)備，重新轉(zhuǎn)化成iSCSI ,以保障企業(yè)用戶在既有儲(chǔ)存設(shè)備上的投資。也因?yàn)橹灰謩?dòng)轉(zhuǎn)接與相關(guān)調(diào)設(shè)，所以資管、網(wǎng)管者可自行完成轉(zhuǎn)化程序。iSCSI 外的更精進(jìn)路線： 10GbE、 iWARP要不是GbE的技術(shù)及價(jià)格成熟，否那么iSCSI也不會(huì)到臨，因?yàn)橐?100Mbps的Ethernet 來(lái)執(zhí)行iSCSI在效率上可說(shuō)是完全不可行。有了 GbE后，雖然1Gbps的iSCSI依舊遜于1Gbps FC (理由是TCP/IP協(xié)定的頻寬占量多過(guò)FC的FCP協(xié)議，且Ethernet

16、協(xié)議有較大的傳輸延遲)，但也逐漸逼近，迫使FC將入門級(jí)從1Gbps調(diào)升為2Gbps,好與1Gbps iSCSI有所區(qū)隔，并往上追加4Gbps FC,以維持其效能領(lǐng)先地位。不過(guò)， Ethernet 并非只及 1Gbps， 10Gbps 也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)， 40Gbps 也已經(jīng)列入規(guī)劃進(jìn)程， 所以也有業(yè)者提出讓 iSCSI 使用 10Gbps 而非拘限在 1Gbps， 一舉超越現(xiàn)有 2Gbps、4Gbps的FC，例如iVivity 的iDiSX 2000 芯片(iDiSX 2000 是I-Disks2000 的諧音)，即是以單純的 10GbE芯片，并搭 配 iSCSI 軟件來(lái)實(shí)現(xiàn) iSCSI ,屬于高階

17、高效性 iSCSI 方案。另外，只將高速 Ethernet用于儲(chǔ)存網(wǎng)絡(luò)化也過(guò)于可惜，所以也有眾多業(yè)者發(fā)起iWARP,不僅可實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存的網(wǎng)絡(luò)化，也能實(shí)現(xiàn)I/O的網(wǎng)絡(luò)化，這在過(guò)去多半要倚賴 IB(InfiniBand )才能達(dá)成，但 iWARP 就是希望用更共通的 Ethernet 標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而取代。從許多跡象可看出 iWARP 取代 IB 的意圖，例如兩者都具有RDMA( Remote Direct Memory Access )機(jī)制，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)兩端的內(nèi)存數(shù)據(jù)交換程序，從而加速。同時(shí)，RDMA也可搭配iSER( iSCSI Extension to RDMA )協(xié)議，到達(dá)與iSCSI 模一樣的儲(chǔ)

18、存網(wǎng)化成效，等于是 iSCSI的超集，既能將儲(chǔ)存資 源及運(yùn)作網(wǎng)絡(luò)化，也能將I/O資源及運(yùn)作網(wǎng)絡(luò)化。目前NetEffect 的NE01系列芯片即是針對(duì)iWARP運(yùn)用所開(kāi)發(fā)，并提出所謂的ECA( Ethernet Channel Adapter )，從名稱上即可知有與 IB 較量的意味，因?yàn)?IB 卡稱為 HCA( Host Channel Adapter )或 TCA( Target Channel Adapter )， 嚴(yán)格而論具 iWARP 硬件加速及分擔(dān)卸載成效的 10GbE 網(wǎng)卡，當(dāng)稱為 RNIC(RDMA NIC)。Voltaire 為InfiniBand的交換、路由設(shè)備大廠，但也支持RDMA及 iSER協(xié)議，此也等于支持iWARP/iSCSI，圖為iSCSI與iSER的協(xié)議架構(gòu)。此外 Broadcom 提出所謂的 C-NIC (Converged NIC )聚合型網(wǎng)卡理念，即是在一顆 NetXtreme II 系列的 GbE 控制芯