存储基础知识二 主要协议SCSI、FC、iSCSI
生活随笔
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存储基础知识二 主要协议SCSI、FC、iSCSI
小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.
一、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。
二、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，信號機制標準，也定義了光纖和銅線接口
以及電纜指標
FC-1：定義編碼和解碼的標準
FC-2：定義了幀、流控制、和服務質(zhì)量等
FC-3：定義了常用服務，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用之間的接口，上層應用比如：串行SCSI 協(xié) 議，HBA 的驅(qū)動提供了FC-4 的接口函數(shù)，FC-4 支持多協(xié)議，如：FCP-SCSI, FC-IP,FC-VI
協(xié)議簡介：
FCP-SCSI：是將SCSI并行接口轉(zhuǎn)化為串行接口方式的協(xié)議，應用于存儲系統(tǒng)和服務器之間的數(shù)據(jù)傳輸。新的ANSI T10 標準，支持SAN 上存儲系統(tǒng)之間通過數(shù)據(jù)遷移應用來直接移動數(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×××傳輸方式傳輸短的小的事務數(shù)據(jù)。
三、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)臉藴省Ｋ怯?/span>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標準在2003年2月11日由IETF（互聯(lián)網(wǎng)工程任務組）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。相對于以往的網(wǎng)絡存儲技術(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。
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。
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列表中的目標發(fā)登錄請求，再由target確認并返回響應，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，完全解決數(shù)據(jù)遠程復制（Data Replication）及災難恢復（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)絡的開放性和便利的管理性，設(shè)備擴充和應用調(diào)整的成本付出小。
四、iSCSI和FC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（以太網(wǎng)）接入，也與其他不同廠商的光纖通道網(wǎng)絡接入（由于廠家對FC標準的理解的異樣，FC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)絡的擴展由于兼容性的問題而成為了難題。而且，FC協(xié)議由于其協(xié)議特性，網(wǎng)絡建完后，加入新的存儲子網(wǎng)時，必須要重新配置整個網(wǎng)絡，這也是FC網(wǎng)絡擴展的障礙。
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)絡設(shè)備廠商提供的網(wǎng)絡設(shè)備，這是一個最好的佐證。
從網(wǎng)絡管理的角度看，運行FC協(xié)議的光網(wǎng)絡，其技術(shù)難度相當之大。其管理采用了專有的軟件，因此需要專門的管理人員，且其培訓費用高昂。TCP/IP網(wǎng)絡的知識通過這些年的普及，已有大量的網(wǎng)絡管理人才，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)絡管理方法也是基本一致的。
FC運行于光網(wǎng)絡之上，其速度是非常快的，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標準正在制定當中，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)絡已經(jīng)實際應用，萬兆網(wǎng)絡呼之欲出，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)絡的普及已日益臨近。當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)絡存儲的王者。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />
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。
二、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，信號機制標準，也定義了光纖和銅線接口
以及電纜指標
FC-1：定義編碼和解碼的標準
FC-2：定義了幀、流控制、和服務質(zhì)量等
FC-3：定義了常用服務，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用之間的接口，上層應用比如：串行SCSI 協(xié) 議，HBA 的驅(qū)動提供了FC-4 的接口函數(shù)，FC-4 支持多協(xié)議，如：FCP-SCSI, FC-IP,FC-VI
協(xié)議簡介：
FCP-SCSI：是將SCSI并行接口轉(zhuǎn)化為串行接口方式的協(xié)議，應用于存儲系統(tǒng)和服務器之間的數(shù)據(jù)傳輸。新的ANSI T10 標準，支持SAN 上存儲系統(tǒng)之間通過數(shù)據(jù)遷移應用來直接移動數(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×××傳輸方式傳輸短的小的事務數(shù)據(jù)。
三、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)臉藴省Ｋ怯?/span>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標準在2003年2月11日由IETF（互聯(lián)網(wǎng)工程任務組）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。相對于以往的網(wǎng)絡存儲技術(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。
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。
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列表中的目標發(fā)登錄請求，再由target確認并返回響應，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，完全解決數(shù)據(jù)遠程復制（Data Replication）及災難恢復（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)絡的開放性和便利的管理性，設(shè)備擴充和應用調(diào)整的成本付出小。
四、iSCSI和FC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（以太網(wǎng)）接入，也與其他不同廠商的光纖通道網(wǎng)絡接入（由于廠家對FC標準的理解的異樣，FC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)絡的擴展由于兼容性的問題而成為了難題。而且，FC協(xié)議由于其協(xié)議特性，網(wǎng)絡建完后，加入新的存儲子網(wǎng)時，必須要重新配置整個網(wǎng)絡，這也是FC網(wǎng)絡擴展的障礙。
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)絡設(shè)備廠商提供的網(wǎng)絡設(shè)備，這是一個最好的佐證。
從網(wǎng)絡管理的角度看，運行FC協(xié)議的光網(wǎng)絡，其技術(shù)難度相當之大。其管理采用了專有的軟件，因此需要專門的管理人員，且其培訓費用高昂。TCP/IP網(wǎng)絡的知識通過這些年的普及，已有大量的網(wǎng)絡管理人才，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)絡管理方法也是基本一致的。
FC運行于光網(wǎng)絡之上，其速度是非常快的，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標準正在制定當中，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)絡已經(jīng)實際應用，萬兆網(wǎng)絡呼之欲出，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)絡的普及已日益臨近。當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)絡存儲的王者。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />
轉(zhuǎn)載于:https://blog.51cto.com/angelaliu/286674
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的存储基础知识二 主要协议SCSI、FC、iSCSI的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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