17.1 iSCSI技術(shù)介紹

硬盤是計算機硬件設(shè)備中重要的組成部分之一，硬盤存儲設(shè)備讀寫速度的快慢也會對服務(wù)器的整體性能造成影響。第6章、第7章講解的硬盤存儲結(jié)構(gòu)、RAID磁盤陣列技術(shù)以及LVM技術(shù)等都是用于存儲設(shè)備的技術(shù)，盡管這些技術(shù)有軟件層面和硬件層面之分，但是它們都旨在解決硬盤存儲設(shè)備的讀寫速度問題，或者竭力保障存儲數(shù)據(jù)的安全。

為了進一步提升硬盤存儲設(shè)備的讀寫速度和性能，人們一直在努力改進物理硬盤設(shè)備的接口協(xié)議。當前的硬盤接口類型主要有IDE、SCSI和SATA這3種。

IDE是一種成熟穩(wěn)定、價格便宜的并行傳輸接口。

SATA是一種傳輸速度更快、數(shù)據(jù)校驗更完整的串行傳輸接口。

SCSI是一種用于計算機和硬盤、光驅(qū)等設(shè)備之間系統(tǒng)級接口的通用標準，具有系統(tǒng)資源占用率低、轉(zhuǎn)速高、傳輸速度快等優(yōu)點。

不論使用什么類型的硬盤接口，硬盤上的數(shù)據(jù)總是要通過計算機主板上的總線與CPU、內(nèi)存設(shè)備進行數(shù)據(jù)交換，這種物理環(huán)境上的限制給硬盤資源的共享帶來了各種不便。后來，IBM公司開始動手研發(fā)基于TCP/IP協(xié)議和SCSI接口協(xié)議的新型存儲技術(shù)，這也就是我們目前能看到的互聯(lián)網(wǎng)小型計算機系統(tǒng)接口（iSCSI，Internet Small Computer System Interface）。這是一種將SCSI接口與以太網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合的新型存儲技術(shù)，可以用來在網(wǎng)絡(luò)中傳輸SCSI接口的命令和數(shù)據(jù)。這樣，不僅克服了傳統(tǒng)SCSI接口設(shè)備的物理局限性，實現(xiàn)了跨區(qū)域的存儲資源共享，還可以在不停機的狀態(tài)下擴展存儲容量。

為了讓各位讀者做到知其然，知其所以然，以便在工作中靈活使用這項技術(shù)，下面將講解一下iSCSI技術(shù)在生產(chǎn)環(huán)境中的優(yōu)勢和劣勢。首先，iSCSI存儲技術(shù)非常便捷，在訪問存儲資源的形式上發(fā)生了很大變化，擺脫了物理環(huán)境的限制，同時還可以把存儲資源分給多個服務(wù)器共同使用，因此是一種非常推薦使用的存儲技術(shù)。但是，iSCSI存儲技術(shù)受到了網(wǎng)速的制約。以往，硬盤設(shè)備直接通過主板上的總線進行數(shù)據(jù)傳輸，現(xiàn)在則需要讓互聯(lián)網(wǎng)作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體和通道，因此傳輸速率和穩(wěn)定性是iSCSI技術(shù)的瓶頸。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，相信iSCSI技術(shù)也會隨之得以改善。

既然要通過以太網(wǎng)來傳輸硬盤設(shè)備上的數(shù)據(jù)，那么數(shù)據(jù)是通過網(wǎng)卡傳入到計算機中的么？這就有必要向大家介紹iSCSI-HBA卡了（見圖17-1）。與一般的網(wǎng)卡不同（連接網(wǎng)絡(luò)總線和內(nèi)存，供計算機上網(wǎng)使用），iSCSI-HBA卡連接的則是SCSI接口或FC（光纖通道）總線和內(nèi)存，專門用于在主機之間交換存儲數(shù)據(jù)，其使用的協(xié)議也與一般網(wǎng)卡有本質(zhì)的不同。運行Linux系統(tǒng)的服務(wù)器會基于iSCSI協(xié)議把硬盤設(shè)備命令與數(shù)據(jù)打包成標準的TCP/IP數(shù)據(jù)包，然后通過以太網(wǎng)傳輸?shù)侥繕舜鎯υO(shè)備，而當目標存儲設(shè)備接收到這些數(shù)據(jù)包后，還需要基于iSCSI協(xié)議把TCP/IP數(shù)據(jù)包解壓成硬盤設(shè)備命令與數(shù)據(jù)。

圖17-1 iSCSI-HBA卡實拍圖