從用戶觀點看,存在兩大問題。第一個問題,如何將已經部署的分離SAN互聯起來?第二個問題,如何將來自運行在IP網絡上的多臺服務器的存儲整合在一起?


    解決第一個問題(即互聯已經部署的SAN)的簡單答案是光纖通道。但是,當涉及到分布在不同園區和另一個網絡上的SAN時,最佳的解決方案是具有較低性能和基于TCP的重試功能的FCIP與iFCP。


    FCIP被提議為通過現有的IP網絡連接光纖通道SAN“孤島”的一種標準方法。FCIP還可用來克服光纖通道目前存在的距離限制因素,能夠跨越大于光纖通道支持的距離連接SAN孤島。FCIP具有實現糾錯和檢測的優點:即如果IP網絡錯誤率高的話,它就重試。這是在一條低性能、高錯誤率的IP網絡上連接SAN的理想途徑。


    iFCP是一項在TCP/IP網絡上傳送光纖通道傳輸流的標準。作為網關的iFCP在使用戶可以將光纖通道RAID陣列、交換機和服務器連接到IP存儲網絡上的同時,保護了基礎設施的投資。iFCP運行時將光纖通道數據封裝在IP包中并將IP地址映射到不同的光纖通道設備上。每一臺光纖通道設備在IP網絡上都有自己的身份標識,因此它可以單獨地向IP網絡中其他節點發送存儲流和接收來自其他節點的存儲流。iFCP在網關終結光纖通道信令,然后在IP網絡上傳送存儲傳輸流,突破了傳統光纖通道距離只能達到6.2英里的限制。


    第二個問題的答案是iSCSI。iSCSI協議定義了在TCP/IP網絡發送、接收block(數據塊)級的存儲數據的規則和方法。發送端將SCSI命令和數據封裝到TCP/IP包中再通過網絡轉發,接收端收到TCP/IP包之后,將其還原為SCSI命令和數據并執行,完成之后將返回的SCSI命令和數據再封裝到TCP/IP包中再傳送回發送端。而整個過程在用戶看來,使用遠端的存儲設備就像訪問本地的SCSI設備一樣簡單。支持iSCSI技術的服務器和存儲設備能夠直接連接到現有的IP交換機和路由器上,因此iSCSI技術具有易于安裝、成本低廉、不受地理限制、良好的互操作性、管理方便等優勢。200多家開發iSCSI解決方案的公司的影響以及大量的已有IP網絡,將使iSCSI能夠對SAN產生真正的影響。


二、IP存儲“三部曲”


    IP存儲解決方案應用可能會經歷三個發展階段。


    階段一: SAN擴展器。隨著SAN技術在全球的開發,越來越需要長距離的SAN連接技術。IP存儲技術定位于將多種設備緊密連接,就像一個大企業多個站點間的數據共享以及遠程數據鏡像。這種技術是利用FC到IP的橋接或路由器,將兩個遠程的SAN通過IP架構互聯。雖然iSCSI設備可以實現以上技術,但FCIP和iFCP對于此類應用更為適合,因為它們采用的是光纖通道協議(FCP)。


    階段二: 有限區域IP存儲。 在第二個階段的IP存儲的開發主要集中在小型的低成本的產品,目前還沒有真正意義的全球SAN環境,隨之而來的技術是有限區域的、基于IP的SAN連接技術??赡軙霈F類似于可安裝到NAS設備中的iSCSI卡,因為這種技術和需求可使TOE設備彌補NAS技術的解決方案。在這種配置中,一個單一的多功能設備可提供對塊級或文件級數據的訪問,這種結合了塊級和文件級NAS設備可使以前的直接連接的存儲環境輕松地傳輸到網絡存儲環境。


    第二個階段也會引入一些工作組級的、基于IP的SAN小型商業系統的解決方案,使得那些小型企業也可以享受到網絡存儲的益處,但使用這些新的網絡存儲技術也可能會遇到一些難以想象的棘手難題。 iSCSI協議是最適合這種環境的應用的,但基于iSCSI的SAN技術是不會取代FC SAN的,同時它可以使用戶即享受網絡存儲帶來的益處,也不會開銷太大。


    階段三: IP SAN。完全的端到端的、基于IP的全球SAN存儲將會隨之出現,而iSCSI協議則是最為適合的?;趇SCSI的IP SAN將由iSCSI HBA構成,它可釋放出大量的TCP負載,保證本地iSCSI存儲設備在IP架構上可自由通信。一旦這些實現,一些IP的先進功能,如帶寬集合、質量服務保證等都可能應用到SAN環境中。


    上圖顯示了一個真正的全球IP SAN。將IP作為底層進行SAN的傳輸,可實現地區分布式的配置。如SAN可輕松地進行互聯,實現災難恢復、資源共享,以及建立遠程SAN環境訪問穩固的共享數據池。


三、IP存儲仍需解決的問題


    IP存儲是一個新興的技術,盡管其標準早已建立且應用,但將其真正廣泛應用到存儲環境中還需要解決幾個關鍵技術點。


    TCP負載空閑


    由于IP無法確保提交到對方,而將TCP作為底層傳輸的三種IP存儲協議則需要在擁擠的、遠距離的IP空間中確保傳輸的可靠性。由于IP包可以打亂次序傳送,因此,TCP層需要重新修正次序,以提交到上一層的協議中(如SCSI)。TCP完成這一任務的典型操作是使用重調順序緩沖器,將數據包的順序完全整理為正確方式,完成這一操作后,TCP層將數據發送到下一層。


    這些處理都需要消耗主機的CPU資源,同時增加事務處理的延時,事實上,與典型的FC或SCSI塊傳輸相比,需要更多的I/O處理,一種稱之為TCP負載空閑引擎TCP Off-loading Engine (TOE)的設備可將主機的處理器負載降低,隨著新技術的應用,TOE將可以幫助解決這一問題。


    性能


    工作組和一些分析人士把相當多的注意力放在了確保IP存儲協議可以非??斓倪\行上,因為目前硬盤驅動器的運行速度已經很快。專家們預測IP存儲產品將以高速運行。然而,也有一些分析人員認為,IP存儲令人心往的最大優勢是IP的靈活性,而高速性能則排在第二位。


    盡管IP技術很有可能得以應用,但如果對性能較為看重的話,不推薦使用標準的以太網卡。如前所述,TOE可以減少服務器的處理負載,但由于TOE設備較新,其硬件成本及復雜程度都比標準網卡更高。其廣泛應用可能會由于性能價格比過高而受阻。像那些增強的iHBA都需要進一步改進,已達到光纖通道的技術水平。


    安全性


    當存儲設備通過IP架構進行遠距離連接時,安全性變得愈加重要。生產廠家必須明確產品的安全級別,并確保其安全性。在IP存儲產品廣泛應用之前,這一問題是IETF需亟待解決的。


    當標準得到批準時,明確要求IP存儲協議的所有實施都必須包括可靠的安全性(實現加密數據完整性和保密性)。如果用戶不愿使用這些安全措施的話,他們不必使用,但是產品中必須具有啟動安全技術的功能,只有這樣廠商才能說他們的產品符合標準的要求。相當多的工作組成員非常不喜歡這項要求:他們認為這些協議的主要用武之地將是數據中心或其他一些受防火墻保護的領域。但是,一旦人們將應用放在IP上,這個應用沒有什么辦法確定自己的使用環境,例如在防火墻后使用。這是IP的一個重要特性。


    IETF認為,如果將存儲區域網(SAN)放在IP上是符合邏輯的(絕大多數人認可這點),那么利用IPSec保護這些SAN才有意義。


    IETF的Internet工程指導小組(IESG)要求在三種IP存儲協議中使用IPSec: iSCSI、FCIP和iFCP。負責IETF IP存儲工作組傳輸領域的人員認為,竊聽是IP協議存在的安全漏洞,而這正是IESG堅持加密能力的原因。還有一些廠商認為,依靠IPSec解決IP存儲安全問題并沒有抓住問題的關鍵。盡管IPSec可以保護在IP網絡上傳輸的存儲數據的安全,正如它保護IP VPN上傳輸的數據那樣,但是它沒有采取任何保護存儲設備上數據的措施。保護存儲設備上的數據需要使用采用3DES 或高級加密標準(AES)的加密芯片。


    互聯性


    基于IP的技術并沒有被所有廠家共同使用,雖然這個協議的標準早已被IETF公布,但并不能保證廠家X與廠家Y使用相同的協議或技術。為了保證這些產品能夠相互配合得更好,必須保證廠家之間采用相同的協議,使各廠家產品具有良好的互聯性。


    還有一個問題引起了大家的關心,那就是之所以有這么多的廠商熱衷于iSCSI解決方案原因在于他們不必掌握復雜的光纖通道技術而直接進入高速增長的網絡存儲領域。筆者以為,作為iSCSI解決方案的提供商,沒有光纖通道領域的堅實基礎是很難取得成功的?,F實總是殘酷的,對于專注于此領域的小廠商來說也許會在成功以后被大型廠商所收購,然而現在正經歷嚴峻考驗。


四、存儲廠商觀點


    不同的存儲廠商,由于專注的領域不同,對IP存儲的支持程度(或者是希望程度)有著一定的差別。


    IBM與思科


    iSCSI是由IBM下屬的兩大研發機構??加利福尼亞Almaden和以色列Haifa研究中心共同開發的,是一個供硬件設備使用的可以在IP協議上層運行的SCSI指令集。而iSCSI是IP存儲各協議中發展最“成熟”的一個,因此,IBM對iSCSI的貢獻是很突出的,自然對IP存儲支持有佳。


    思科在傳統IP網絡的地位無需多提,在IP網絡擁有的豐富經驗使得思科公司進軍存儲市場具有很大優勢。除了很早就推出了存儲路由器,在一個月以前,思科推出了MDS 9000系列多層導向器和光纖通道交換機,全面進入存儲領域。對于思科來說,若能夠將傳統IP網絡與存儲網絡的優勢結合起來自然會獲得巨大的機會,而這個機會就是IP存儲。


    NetApp


    NetApp原本是專注于NAS產品的廠商,后來又提供了SAN架構產品,并將兩者有機地結合在其光纖網絡存儲(FAS)解決方案中。如果IP存儲能夠得到廣泛的應用,對于NetApp來說是個巨大的利好消息,NetApp認為,應用IP存儲時,只是在其FAS解決方案增加支持,而不會像其他廠商那樣需要分別在NAS和SAN產品增加對IP存儲的支持。


    HP與HDS


    目前惠普已經推出了iSCSI路由器,但沒有在中國發布。隨著市場的發展,惠普還會陸續推出iSCSI的產品。在iSCSI的推動上,惠普聲稱會跟著市場的需求走,但不會太超前,iSCSI市場并不成熟,產品太超前,對企業來說是沒有意義的。HDS也表示,由于在可靠性方面還存在一些問題,暫時還沒有推出支持iSCSI的產品。


    博科通訊


    博科認為,iSCSI可以在一定程度上回應把低端服務器連接到SAN的這樣一個新市場。博科將在SilkWorm FAP(博科最近收購的Rhapsody的一個產品)上提供iSCSI及FCIP的橋接器功能。博科正密切關注著存儲市場的變化,以決定是否或何時將“iSCSI刀片”(iSCSI功能模塊)集成到SAN光纖通道交換機里。同時,博科也指出,光纖通道是一種為實現高性能、高可用、高可靠存儲網絡而研發的協議,它把并行SCSI技術和以太網技術的優點結合起來。它以為光纖通道在存儲網絡方面有明顯優勢,已被廣泛應用,適應了服務器到存儲設備之間高流通量的苛刻要求。在實現服務器與服務器之間或者客戶端與服務器之間的連接上,IP網表現非常優秀,但在服務器與存儲設備之間的連接方面,IP網難以做到低延遲、高性能、高可靠。iSCSI可以通過軟件實現,所以在服務器方面不需太多的設備成本,但需要耗費額外的CPU處理能力,較適合不太需要高性能的存儲應用??傊?,博科認為iSCSI不適合、不應當配置于類似數據中心的關鍵存儲應用上。

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