3.iSCSI技术

 

    相比于上述两种IP存储网络技术，iSCSI是一种纯粹意义上的IP存储网络技术，它不包含任何FC的内容，iSCSI存储端设备支持TCP/IP协议栈，直接接入IP网络。iSCSI为通过IP网络进行块数据传输定义了自己的串行SCSI实现。

    在SCSICDB(CommandDescriptorBlock)前加入iSCSI头，帮助接收端解释SCSI命令。iSCSI头和SCSICDB组成iSCSI协议数据单元，并封装进TCP中，在IP网络中传输。

    在iSCSI构建的IP存储区域网络中，每个主机和存储资源都支持吉比特以太网接口和iSCSI协议栈，设备能够直接连接到吉比特以太网交换机或IP路由器上，iSCSI端节点显示为一个IP实体。iSCSI使用TCP保证在IP网络上进行可靠的数据传输，通过一个或多个TCP连接在引发器和目标之间支持一个iSCSI会话，TCP连接确保iSCSIPDU顺序发送，其中PDU封装了标准的SCSICDB用于传送命令和数据。iSCSI层为操作系统提供了标准的SCSI访问方法命令组的接口。iSCSI还允许提供IPSec数据加密功能，保证数据的安全性。协议还规定了可选的数据同步和数据控制机制，确保iSCSI数据和命令的有序接收。

    每个iSCSI节点具有两个标识，一个是iSCSI节点名，一个是IP地址和TCP端口号的结合。iSCSI节点名和iSCSI地址的分离能够保障存储设备在网络中具有一个惟一的标识，即使iSCSI节点在网络中的位置发生改变，该设备仍能够被重新发现。

    在开始工作前，引发器和目标之间首先建立TCP连接，连接正确建立后，开始iSCSI会话。引发器和目标之间的iSCSI会话必须通过一个iSCSI登录进程(LoginPhase)来启动，该过程用来协商双方的变量参数，如果成功，目标将向引发器发出一个登录接受信息；否则，登录被拒绝，连接中断。iSCSI登录交换使用文本字段协商引发器和目标之间的参数，这些字段和一些关键字相关，这些关键字后面是协商得来的值，如果一个引发器所提供的范围和目标所提供的不一样，将使用二者之间的较小值。

    登录完成以后，iSCSI会话进入完全特性阶段，即正常的SCSI事务阶段。如果该会话建立了多个TCP连接，单独的命令/响应对必须在相同的TCP连接上传输。ISCSIPDU用来传送命令、状态和数据，R2T(Ready-to-Transmit)PDU在目标和引发器之间扮演了高层SCSI流量控制的角色。

    iSCSI错误处理和恢复最主要的要求是：引发器和目标必须都具有缓冲命令和响应的能力，直到它们得到确认为止。例如，在一个写操作中，引发器必须将刚发送的数据保存到缓冲区中，直到它收到一个来自目标的R2T，表明先前发送数据已经收到。iSCSI通过序列号确认(或SNACK)PDU来恢复丢失PDU。SNACK会指出丢失的PDU数目，并且计算接收到的上一个可用PDU。

在iSCSI协议中允许使用多种安全机制，如IPSec和登录认证等。iSCSI的会话始于iSCSI登录进程，在登录进程中能够调用一个安全例程来对可允许的连接进行认证，并且iSCSI登录过程也为两个端设备协    商二者都支持的安全性类型提供了文本字段。同时，iSCSI的登录进程也能够借用IP技术中的接入认证技术。iSCSI协议也支持位于iSCSI层下的多种加密方案，能够实现端到端的认证和加密。iSCSI技术也能够使用主流的IP网络通用的安全机制，如ACL，VLAN和VPN技术。

iSCSI协议本身没有定义对QoS的支持，可以利用IPQoS技术实现对服务质量的支持。

 

4.技术比较

以上介绍的三种IP存储网络技术都能实现IP存储区域网络，协议栈、技术细节、网络服务以及实施难度等方面有着明显的区别，各有优缺点和适用环境。

 

三、IP存储网络技术标准化进程

 

    IP存储网络技术的标准化工作仍在进行中，主要的IP存储网络标准化组织有SNIA和IETF。SNIA由制造商组成的，主要从事存储网络技术工业标准的制定，在整个存储行业中具有较大的影响力。而IETF是传统的Internet标准制定的组织，在IP存储领域也具有较大的影响力。两者都对目前主要的三种IP存储网络技术进行研究和标准化制定，但各自又有所侧重。

    SNIA(网络存储工业协会，StorageNetworkIndustryAssociation)是由计算机厂商、数据存储厂商和数据管理厂商等组成的一个非官方组织，致力于驱动未来的存储工业标准、实施和教育等。SNIA由其下设的IP存储论坛(IPSF，IPStorageForum)负责IP存储区域网络的存储解决方案的标准制定及技术研究。因此，SNIA制定的标准中除了技术细节外，更关注的是对IP存储网络技术的实际应用。目前SNIA发布的标准中主要包含的文档有：《iFCP技术概述》、《iFCP过渡技术》、《存储区域网络中的iSCSI》、《iSCSI技术白皮书》、《iSCSI技术下的光纤通道和IP存储网络的集成》和《FCIP技术白皮书》。

    IETF(Internet工程任务组，InternetEngineeringTaskForce)成立了IPS(IPStorage)工作组，进行IP存储网络技术的标准制定工作。IPS跟踪和研究封装SCSI和FC协议在IP网络中传输的实际方法以及与此相关的其他主体，包括安全、命名、发现和配置等。

    目前，IPS工作组已经发布了12个RFC(请求注释，RequestforComment)和12个草案(Draft)。IETF的标准内容更多的覆盖了IP存储网络技术的技术细节，对于实际应用的定义说明比较少。IETF将FCIP和iSCSI技术作为IP存储网络技术标准制定的重点，已经有RFC支持，而iFCP技术仍然出于草案阶段。主要的标准或草案包括RFC3347，RFC3720，RFC3721，RFC3783，RFC3980，RFC3643.RFC3821和RFC3822和Draft-ietf-ips-ifcp-xx等。

    IPS工作组还对与IP存储网络相关的的其他协议进行了研究。如SLP(服务定位协议，ServiceLocationProtocol)协议和iSNS(InternetStorageNameService)协议。

为适应IP存储网络发展，加快相关标准的研究制定，中国通信标准化协会已于2004年开始了IP存储网络技术的立项研究工作。到目前为止，《IP存储网络交换设备技术要求》、《IP存储网络交换设备测试方法》、《支持存储的路由器技术要求》和《支持存储的路由器测试方法》正在起草中，计划于2005年底完成征求意见稿。