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IP-SAN歷史發(fā)展
網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備已經(jīng)成為一種非常重要的IT系統(tǒng)組件，不僅僅應(yīng)用于生產(chǎn)、辦公等重要的IT系統(tǒng)，而且隨著家庭數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，家庭網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備也得到迅猛發(fā)展。
IP SAN是標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議和SCSI指令集相結(jié)合的產(chǎn)物，以其協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化、整體成本低廉和維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)成為網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)領(lǐng)域的重要產(chǎn)品形態(tài)。

IP-SAN存儲(chǔ)基礎(chǔ)
IP SAN是基于IP網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)塊傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)形態(tài)，與傳統(tǒng)FC SAN的最大區(qū)別在于傳輸協(xié)議和傳輸介質(zhì)的不同。目前常見的IP SAN協(xié)議有iSCSI、FCIP、iFCP等，其中iSCSI是發(fā)展最快的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，大多時(shí)候人們所說的IP SAN就是指基于iSCSI實(shí)現(xiàn)的SAN。

無論是FC SAN還是IP SAN，最終都是要將硬盤的存儲(chǔ)空間給服務(wù)器使用，通常服務(wù)器端為Initiator，存儲(chǔ)設(shè)備端為Target。與很多人的想法不同的是，服務(wù)器和SAN存儲(chǔ)控制器之間的最終交互是通過SCSI指令集實(shí)現(xiàn)的，F(xiàn)C SAN是把SCSI指令集封裝在了FCP上，而IP SAN是把SCSI指令集封裝在了TCP/IP上。這就好比，不管我們是郵政快遞還是順豐速遞，最終都是把我們想要發(fā)送的東西發(fā)送至異地，都是由我們發(fā)起寄送請(qǐng)求郵遞公司相應(yīng)，差別只在于郵遞公司不同而已。當(dāng)然，在IP SAN這個(gè)郵遞公司中，因?yàn)榇虬绞降牟町悾蜁?huì)有所謂的FCIP、iFCP和iSCSI。每種打包方式都有其優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，F(xiàn)CIP和iFCP更多的時(shí)候是在已有FC SAN環(huán)境下進(jìn)行FC的IP化，而iSCSI則是全新建立在TCP/IP和SCSI指令集的基礎(chǔ)上的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，所以其開放性和擴(kuò)展性更好。這也是其大行其道的原因。

IP-SAN存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)
需要說明的是，以下所要介紹的IP SAN的優(yōu)勢(shì)主要是指基于iSCSI實(shí)現(xiàn)的IP SAN的優(yōu)勢(shì)。為什么要首先說明這一個(gè)前提呢？因?yàn)橐豁?xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)最根本的往往是其協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。前面已經(jīng)多次提到，iSCSI協(xié)議是建立在TCP/IP協(xié)議和SCSI指令集的基礎(chǔ)之上的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議。正是其優(yōu)良的基因決定了其巨大的優(yōu)勢(shì)。
那么，TCP/IP和SCSI有什么優(yōu)勢(shì)呢？第一，它們都是標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議，所以有大量的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備可供采用；第二，它們都是已經(jīng)發(fā)展多年的成熟性協(xié)議，幾乎是每本計(jì)算機(jī)教科書都需要講的，所以具有廣泛的群眾基礎(chǔ)；第三，作為標(biāo)準(zhǔn)在各類軟件硬件開發(fā)中已經(jīng)廣泛采用。

IP SAN全盤繼承了父母的優(yōu)良基因，從而具備了以下優(yōu)勢(shì)：
接入標(biāo)準(zhǔn)化。不需要專用的HBA卡和光纖交換機(jī)，只需要普通的以太網(wǎng)卡和以太網(wǎng)交換機(jī)就可以存儲(chǔ)和服務(wù)器的連接。
傳輸距離遠(yuǎn)。理論上只要是IP網(wǎng)絡(luò)可達(dá)的地方我們就可以使用IP SAN，而IP網(wǎng)絡(luò)是目前地球上應(yīng)用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)。
可維護(hù)性好。這并不是因?yàn)镮P SAN技術(shù)簡(jiǎn)單，而是因?yàn)榇蟛糠志W(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員都有IP網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，IP SAN自然比FC SAN更容易被人接受。另一方面，IP網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工具已經(jīng)非常發(fā)達(dá)，IP SAN充分發(fā)揚(yáng)了拿來主義。
后續(xù)帶寬擴(kuò)展方便。因?yàn)閕SCSI是承載于以太網(wǎng)的，隨著10Gb以太網(wǎng)的迅速發(fā)展，IP SAN單端口帶寬擴(kuò)展到10Gb已經(jīng)是發(fā)展的必然。

通過這些優(yōu)勢(shì)，給客戶帶來了哪些好處呢？最常見的說法是，IP SAN成本低。請(qǐng)注意，成本低是指哪些部分低。通常意義上的“成本”，是指單次購買設(shè)備的價(jià)格，而實(shí)際上，總體擁有成本（TCO）是包含很多內(nèi)容的，比如建設(shè)一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)，則需要購買磁盤陣列、接入設(shè)備（HBA和交換機(jī)）、需要人員培訓(xùn)、日常維護(hù)、后續(xù)擴(kuò)容、容災(zāi)擴(kuò)展等。IP SAN因?yàn)镮P網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，可以大幅降低單次采購的接入設(shè)備采購成本、減少維護(hù)成本，而且后續(xù)擴(kuò)容和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展成本也大幅降低。

IP-SAN存儲(chǔ)面臨的挑戰(zhàn)
盡管IP存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)早已建立且應(yīng)用，但是將其真正廣泛應(yīng)用到存儲(chǔ)環(huán)境中還需要解決幾個(gè)關(guān)鍵問題：

1、數(shù)據(jù)安全性：企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中最重要的還是數(shù)據(jù)，所以，SAN中保存的數(shù)據(jù)的安全性和可靠性應(yīng)當(dāng)受到格外的重視。傳統(tǒng)的FC-SAN由于FC網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性，和傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)IP網(wǎng)絡(luò)從物理上隔離，從而保證了在SAN中傳輸和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)安全性。然而，當(dāng)存儲(chǔ)設(shè)備通過IP架構(gòu)進(jìn)行遠(yuǎn)程連接時(shí)，數(shù)據(jù)的安全性是管理員不得不考慮的一個(gè)問題。盡管IP協(xié)議可以應(yīng)用IPSec以保障數(shù)據(jù)的安全性，但I(xiàn)PSec也只能提供數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸過程的動(dòng)態(tài)安全性，并不能保證數(shù)據(jù)被保存在存儲(chǔ)設(shè)備上的靜態(tài)安全性。并且由于IP網(wǎng)絡(luò)是開放式網(wǎng)絡(luò)，通過IP網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)仍然存在眾多安全漏洞，并且，使用IP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的IP-SAN和傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)IP-SAN很難從物理上完全隔離所以，提高數(shù)據(jù)在傳輸過程的安全性和在存儲(chǔ)設(shè)備中的安全性，也是IP存儲(chǔ)面臨的嚴(yán)峻問題。

2、TCP負(fù)載空閑引擎：由于IP協(xié)議是無連接不可靠的傳輸協(xié)議，數(shù)據(jù)的可靠性和完整性是由TCP協(xié)議來提供的。而TCP為了完成數(shù)據(jù)的排序工作需要占用較多的主機(jī)CPU資源導(dǎo)致用戶業(yè)務(wù)處理延遲的增加。所以，iSCSI可以采用一種被稱為TCP卸載引擎（TCP Off-loading Engine，TOE）的設(shè)備，將原本需要由CPU處理完成的TCP封裝和解封裝過程下移至TOE網(wǎng)卡完成，使CPU更專注于用戶事務(wù)請(qǐng)求處理和數(shù)據(jù)包本身的處理，可以有效的降低主機(jī)CPU的負(fù)載，從而提升CPU的處理性能。

3、塊數(shù)據(jù)傳輸問題：FC存儲(chǔ)協(xié)議具有速率高、延遲低的特點(diǎn)，計(jì)算機(jī)在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中是所有外部設(shè)備的控制者，因而計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備是主從關(guān)系，適合傳輸大塊的數(shù)據(jù)（Block Data）；而從網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上來看，IP協(xié)議具有速率相對(duì)較低、延遲較高的特點(diǎn)，比較適合傳輸大量的小塊消息（Message）。并且，F(xiàn)C在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)將數(shù)據(jù)封裝為2K左右的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行傳輸，而以太網(wǎng)則將數(shù)據(jù)封裝為1.5K的MTU（Maximum Transmission Unit，最大傳輸單元）在IP網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳遞，所以IP協(xié)議對(duì)大塊數(shù)據(jù)的傳輸?shù)男蔬€有待提高。