iSCSI技术是一种基于IP Storage理论的新型存储技术，该技术是将存储行业广泛应用的SCSI（small computer system interface）接口技术与IP网络技术结合，使得我们可以在IP网络上构建SAN存储区域网。推动iSCSI协议发展最主要的动力是--希望能够在IP网络上使用业已部署的大量DAS存储设备。通过iSCSI协议，这些存储设备可以为更多的用户和应用使用，同时可以让这些简单DAS存储设备支持只有高级存储设备才能够支持的备份、镜像、灾难恢复等高级存储应用。其次是为了让尽可能多用户和应用利用已部署的FC光纤通道SAN存储区域网，iSCSI协议还可以将对光纤通道SAN存储区域网的访问通过基于IP的网络传输。 

 

经过多家厂商的测试和实践，证明iSCSI可以非常迅速地建立起IP SAN存储区域网环境，用户可以即刻享受到即插即用式地iSCSI的好处。目前，iSCSI的标准已经在IETF通过，同时在微软即将Windows Storage Server 2003将内置的支持iSCSI，包括initiator和target。

 

在可预期未来，iSCSI必然成为光纤通道FC的主要竞争对手，成为SAN存储区域网的主要应用技术。同时由于iSCSI内置的支持路由，可以让iSCSI initiator访问Internet上任何一台存储设备，使得存储共享的概念无限扩大，存储连接的距离无限扩展。这一技术对于一边要面对信息高速增长，另一边却身处"数据孤岛"的众多中小企业无疑具有巨大的吸引力。

 

一、iSCSI 标准 

 

2003年2，IETF（Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组）通过了iSCSI（Internet SCSI）标准，这项由IBM、思科共同发起的技术标准，经过三年20个版本的不断完善，终于得到IETF的认可。这将吸引更多的厂商参与到相关产品的开发中，也会推动更多的用户采用iSCSI解决方案。 iSCSI技术的重要贡献在于其对传统技术的继承和发展：其一，SCSI（Small Computer System Interface，小型计算机系统接口）技术是被磁盘、磁带等设备广泛采用的存储标准，从1986年诞生起到现在仍然保持着良好的发展势头；其二，沿用TCP/IP协议，TCP/IP在网络方面是最通用、最成熟的协议，且IP网络的基础建设非常完善。这两点为iSCSI的无限扩展提供了坚实的基础。 

 

1.1 iSCSI的概念 

 

iSCSI（互联网小型计算机系统接口）是一种在Internet协议网络上，特别是以太网上进行数据块传输的标准。它是由Cisco 和IBM两家发起的，并且得到了IP存储技术拥护者的大力支持。是一个供硬件设备使用的可以在IP协议上层运行的SCSI指令集。简单地说，iSCSI可以实现在IP网络上运行SCSI协议，使其能够在诸如高速千兆以太网上进行路由选择。 

 

SCSI（小型计算机系统接口）是以一种广泛使用的连接硬盘和计算机的技术标准，iSCSI这种技术则是将该技术应用到网络连接上，对于中小企业的存储网络而言，iSCSI技术的性价比要高于基于光纤的产品。iSCSI是基于IP协议的技术标准，是允许网络在TCP/IP协议上传输SCSI命令的新协议，实现了SCSI和TCP/IP协议的连接，该技术允许用户通过TCP/IP网络来构建存储区域网（SAN）。而在iSCSI技术出现之前，构建存储区域网的唯一技术是利用光纤通道（Fiber Channel），该标准制定于20世纪90年代初期，但是其架构需要高昂的建设成本，远非一般企业所能够承受。iSCSI技术的出现对于以局域网为网络环境的用户来说，它只需要不多的投资，就可以方便、快捷地对信息和数据进行交互式传输和管理。相对于以往的网络接入存储，iSCSI的出现解决了开放性、容量、传输速度、兼容性、安全性等问题，其优越的性能使其自发布之日始便受到市场的关注与青睐。

 

1.2 iSCSI的工作流程 

 

iSCSI协议就是一个在网络上封包和解包的过程，在网络的一端，数据包被封装成包括TCP/IP头、iSCSI识别包和SCSI数据三部分内容，传输到网络另一端时，这三部分内容分别被顺序地解开。

 

iSCSI系统由一块SCSI卡发出一个SCSI命令，命令被封装到第四层的信息包中并发送。接收方从信息包中抽取SCSI命令并执行，然后把返回的SCSI命令和数据封装到IP信息包中，并将它们发回到发送方。系统抽取数据或命令，并把它们传回SCSI子系统。所有这一切的完成都无需用户干预，而且对终端用户是完全透明的。 

 

为了保证安全，iSCSI有自己的上网登录操作顺序。在它们首次运行的时候，启动器（initiator）设备将登录到目标设备中。任何一个接收到没有执行登录过程的启动器的iSCSI PDU（iSCSI Protocol Data Units，iSCSI协议数据单元）目标设备都将生成一个协议错误，而且目标设备也会关闭连接。在关闭会话之前，目标设备可能发送回一个被驳回的iSCSI PDU。这种安全性是基本的，因为它只保护了通信的启动，却没有在每个信息包的基础上提供安全性。还有其他的安全方法，包括利用IPsec。在控制和数据两种信息包中，IPsec可以提供整体性，实施再次（replay）保护和确认证明，它也为各个信息包提供加密。 

 

二、iSCSI的发展阶段

 

虽然IP存储解决方案很难在近期被广泛采用，但其技术的应用仍可能会经历三个发展阶段：

 

阶段一：SAN扩展器 

 

阶段二：有限区域IP存储 

 

阶段三：IP SAN

 

阶段一：SAN扩展器。随着SAN技术在全球的开发，越来越需要长距离的SAN连接技术。IP存储技术定位于将多种设备紧密连接，就像一个大企业多个站点间的数据共享，以及远程数据镜像。这种技术是利用FC到IP的桥接或路由器，将两个远程的SAN通过IP架构互联。虽然iSCSI设备可以实现以上技术，但FCIP和iFCP对于此类应用更为适合，因为它们采用的是光纤通道协议(FCP)。

 

阶段二：有限区域IP存储。 在第二个阶段的IP存储的开发主要集中在小型的低成本的产品，目前还没有真正意义的全球SAN环境，随之而来的技术是有限区域的、基于IP的SAN连接技术。可能会出现类似于可安装到NAS设备中的iSCSI卡，因为这种技术和需求可使TOE设备弥补NAS技术的解决方案。在这种配置中，一个单一的多功能设备可提供对块级或文件级数据的访问，这种结合了块级和文件级NAS设备可使以前的直接连接的存储环境轻松地传输到网络存储环境。

 

第二个阶段也会引入一些工作组级的、基于IP的SAN小型商业系统的解决方案，使得那些小型企业也可以享受到网络存储的益处，但使用这些新的网络存储技术也可能会遇到一些难以想象的棘手难题。ISCSI协议是最适合这种环境的应用的，但基于iSCSI的SAN技术是不会取代FC SAN的，同时它可以使用户即享受网络存储带来的益处,也不会开销太大。

 

阶段三：IP SAN。完全的端到端的、基于IP的全球SAN存储将会随之出现，而iSCSI协议则是最为适合的。基于iSCSI的IP SAN将由iSCSI HBA构成，它可释放出大量的TCP负载，保证本地iSCSI存储设备在IP架构上可自由通讯。一旦这些实现，一些IP的先进功能，如带宽集合、质量服务保证等都可能应用到SAN环境中。