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存儲主要協議和相關技術
作者:永辰科技  來源:永辰科技  發表時間:2011-9-18 15:37:24  點擊:3489

SCSI

SCSI是小型計算機系統接口(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,現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外圍設備;支持7臺8位的外圍設備,最

大數據傳輸速度為5MB/s。

2、SCSI-2:1992年提出,也稱為Fast SCSI,數據傳輸率提高到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)正式發布,最高數據

傳輸率為160MB/s。Ultra 320 SCSI的最高數據傳輸率已經達到了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加雙倍數據速率,2003年,是目前最新的SCSI標準)



FC(光纖通道)  

FC光纖通道:用于計算機設備之間數據傳輸,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備的連接,存儲控制器和驅動器之間的內部連接

協議基本架構:

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


協議層說明:

FC-0:物理層,定制了不同介質,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、和服務質量等

FC-3:定義了常用服務,如數據加密和壓縮

FC-4:協議映射層,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 議,HBA 的驅動提供了FC-4 的接口函數,FC-4 支持多協議,如:FCP-SCSI,

FC-IP,FC-VI

協議簡介:

FCP-SCSI:
FCP-SCSI:是將SCSI并行接口轉化為串行接口方式的協議,應用于存儲系統和服務器之

間的數據傳輸。新的ANSI T10 標準,支持SAN 上存儲系統之間通過數據遷移應用來直接

移動數據。 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 個節點。FCP-SCSI 使用幀傳輸取代塊傳輸。幀傳輸以大數據流傳輸方

式傳輸短的小的事務數據。

iSCSI


iSCSI(互聯網小型計算機系統接口)是一種在TCP/IP上進行數據塊傳輸的標準。它是

由Cisco和IBM兩家發起的,并且得到了各大存儲廠商的大力支持。iSCSI可以實現在IP網絡

上運行SCSI協議,使其能夠在諸如高速千兆以太網上進行快速的數據存取備份操作。

iSCSI標準在2003年2月11日由IETF(互聯網工程任務組)認證通過。iSCSI繼承了兩大

最傳統技術:SCSI和TCP/IP協議。這為iSCSI的發展奠定了堅實的基礎。

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

TCP/IP網絡。相對于以往的網絡存儲技術,它解決了開放性、容量、傳輸速度、兼容性、安

全性等問題,其優越的性能使其備受始關注與青睞。

iSCSI的數據包結構:

工作流程:

iSCSI系統由SCSI適配器發送一個SCSI命令。

命令封裝到TCP/IP包中并送入到以太網絡。

接收方從TCP/IP包中抽取SCSI命令并執行相關操作。

把返回的SCSI命令和數據封裝到TCP/IP包中,將它們發回到發送方。

系統提取出數據或命令,并把它們傳回SCSI子系統。

安全性描述:

iSCSI協議本身提供了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將數據包加密之后傳輸,包括數據完整性、確定性及機密性檢測等;


 iSCSI的優勢

(1)廣泛分布的以太網為iSCSI的部署提供了基礎。

(2)千兆/萬兆以太網的普及為iSCSI提供了更大的運行帶寬。

(3)以太網知識的普及為基于iSCSI技術的存儲技術提供了大量的管理人才。

(4)由于基于TCP/IP網絡,完全解決數據遠程復制(Data Replication)及災難恢復

(Disaster Recover)等傳輸距離上的難題。

(5)得益于以太網設備的價格優勢和TCP/IP網絡的開放性和便利的管理性,設備擴充和應

用調整的成本付出小。

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協議,iSCSI采用TCP/IP協議。

FC協議與現有的以太網是完全異構的,兩者不能相互接駁。因此光纖通道是具有封閉

性的,而且不僅與現有的企業內部網絡(以太網)接入,也與其他不同廠商的光纖通道網絡

接入(由于廠家對FC標準的理解的異樣,FC設備的兼容性是一個巨大的難題)。因此,對于

以后存儲網絡的擴展由于兼容性的問題而成為了難題。而且,FC協議由于其協議特性,網

絡建完后,加入新的存儲子網時,必須要重新配置整個網絡,這也是FC網絡擴展的障礙。

iSCSI基于的TCP/IP協議,它本身就運行于以太網之上,因此可以和現有的企業內部以

太網無縫結合。TCP/IP網絡設備之間的兼容性已經無需討論,迅猛發展的internent網上運行

著全球無數家網絡設備廠商提供的網絡設備,這是一個最好的佐證。

從網絡管理的角度看,運行FC協議的光網絡,其技術難度相當之大。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網絡的知識通過這些年的

普及,已有大量的網絡管理人才,并且,由于支持TCP/IP的設備對協議的支持一致性好,即

使是不同廠家的設備,其網絡管理方法也是基本一致的。

FC運行于光網絡之上,其速度是非?斓,現在已經達到了2G的帶寬,這也是它的主

要優勢所在。下一代的FC標準正在制定當中,其速度可以達到4G,

今天的千兆以太網已經在普及當中,這也是基于TCP/IP的iSCSI協議進入實用的保證。

得益于優秀的設計,以太網從誕生到現在,遍及了所有有網絡的地方,到現在依然表現出非

凡的生命力,在全球無數網絡廠商的共同努力下,以太網的速度穩步提升,千兆網絡已經實

際應用,萬兆網絡呼之欲出,以太網的主要部件交換機路由器均已有萬兆級別的產品。隨著

產品的不斷豐富,以及設備廠商間的劇烈競爭,其建設成本在不斷下降,萬兆網絡的普及已

日益臨近。當iSCSI以10Gb的高速傳輸數據時,基于iSCSI協議的存儲技術將無可爭議的成為

網絡存儲的王者。



 

 
 
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