關於iSCSI協議您了解多少？

1、概述

iSCSI( Internet Small Computer System Interface 互聯網小型計算機系統介面)是一個供硬體設備使用的、可在IP協議上層運行的SCSI指令集，是一種開放的基於IP協議的工業技術標準。該協議可以用TCP/IP對SCSI指令進行封裝，使得這些指令能夠通過基於IP網路進行傳輸，從而實現SCSI 和TCP/IP協議的連接。對於區域網環境中的用戶來說，採用該標準只需要不多的投資就可以方便、快捷地對信息和數據進行互動式傳輸及管理。比如上一節中我們所講到的IP SAN存儲架構，使用的就是這種協議。

iSCSI 是2003年IETF（Internet Engineering Task Force，互聯網工程任務組）制訂的一項標準，用於將SCSI數據塊映射成乙太網數據包。SCSI（Small Computer System Interface）是塊數據傳輸協議，在存儲行業廣泛應用，是存儲設備最基本的標準協議。從根本上說，iSCSI協議是一種利用IP網路來傳輸SCSI數據塊的方法，ISCSI使用乙太網協議傳送SCSI命令、響應和數據。

2、協議工作過程

（1）當iSCSI主機應用程序發出數據讀寫請求後，操作系統會生成一個相應的SCSI命令，該SCSI命令在iSCSI initiator層被封裝成ISCSI消息包並通過TCP/IP傳送到設備側，設備側的iSCSI target層會解開iSCSI消息包，得到SCSI命令的內容，然後傳送給SCSI設備執行；

（2）設備執行SCSI命令後的響應過程中，經過設備側iSCSI target層時被封裝成iSCSI響應PDU，通過TCP/IP網路傳送給主機的ISCSI initiator層，iSCSI initiator會從ISCSI響應PDU里解析出SCSI響應並傳送給操作系統，操作系統再響應給應用程序。可參考下圖：

其中：

iSCSI將發起通信的一方稱為Initiator，將被連接端稱為Target，一般來說Initiator端為主機設備，Target端均為提供存儲空間的設備，比如磁碟陣列等。

PDU為協議數據單元(Protocol Data Unit)，是指對等通信層次之間傳遞的數據單位。比如物理層的 PDU是數據位（bit），數據鏈路層的 PDU是數據幀（frame），網路層的PDU是數據包（packet），傳輸層的 PDU是數據段（segment），其他更高層次的PDU是報文（message）。

SCSI命令是以位元組流的形式通過匯流排發送到目標器，即Target，這些位元組組成的命令稱為命令描述塊(Command Descriptor Blocks,簡稱為CDB)。

3、iSCSI協議的優點（相對於光纖FC）

iSCSI雖然其性能和帶寬跟光纖網路還有一些差距，但能節省企業單位約20-40%的成本，iSCSI技術優點和成本優勢主要體現在以下幾個方面：

（1）硬體成本低：構建iSCSI存儲網路，除了存儲設備外，交換機、線纜、介面卡都是標準的乙太網配件，價格相對來說比較低。同時，iSCSI還可以在現有的網路上直接安裝，並不需要更改企業的網路體系，這樣可以最大程度地節約投入；

（2）操作簡單，維護方便：對iSCSI存儲網路的管理，實際上就是對乙太網設備的管理，只需花費少量的資金去培訓iSCSI存儲網路管理員。當iSCSI存儲網路出現故障時，問題定位及解決也會因為乙太網的普及而變得容易，因為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，其網路管理方法也是基本一致的；

（3）擴充性強：對於已經構建的iSCSI存儲網路來說，增加iSCSI存儲設備和伺服器都將變得簡單且無需改變網路的體系結構；

（4）帶寬和性能：iSCSI存儲網路的訪問帶寬依賴乙太網帶寬，但千兆乙太網的普及和萬兆乙太網的應用，iSCSI存儲網路會達到甚至超過FC(光纖通道)存儲網路的帶寬和性能；

（5）突破距離限制：iSCSI存儲網路使用的是乙太網，因而在伺服器和存儲設備的空間布局上的限制就會少了很多，設備可以在不同的地域，可用距離比使用光纖通道要遠的多；

（6）開放的架構：FC協議由於其協議特性，網路建完後，加入新的存儲子網時，必須要重新配置整個網路，iSCSI則不用，所以相對來說iSCSI是開放的、包容的，通用架構。

隨著乙太網速度穩步提升，萬兆網路已經逐步流行，以及產品的不斷豐富，設備廠商間的競爭會加劇，用戶的建設成本在不斷下降，基於iSCSI協議的存儲技術後期將無可爭議的成為網路存儲的主流！

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