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网络存储协议和相关技术基础篇

 SCSI

    SCSI是小型计算机系统接口(Small Computer System Interface)的简称,于1979首次提出,是为小型机研制的一种接口技术,现在已完全普及到了小型机,高低端服务器以及普通PC上。

SCSI可以划分为SCSI-1SCSI-2SCSI-3,最新的为SCSI-3,也是目前应用最广泛的SCSI版本。

1SCSI-11979年提出,支持同步和异步SCSI外围设备;支持78位的外围设备,最大数据传输速度为5MB/s

2SCSI-21992年提出,也称为Fast SCSI,数据传输率提高到20MB/s

3SCSI-31995年提出,Ultra SCSIFast-20)。Ultra 2 SCSIFast-40)出现于1997年,最高传输速率可达80MB/s19989月,Ultra 3 SCSIUtra 160 SCSI)正式发布,最高数据传输率为160MB/sUltra 320 SCSI的最高数据传输率已经达到了320MB/s




 FC(光纤通道)

FC光纤通道:用于计算机设备之间数据传输,传输率达到2G(将来会达到4G)。光纤通道用于服务器共享存储设备的连接,存储控制器和驱动器之间的内部连接。

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协议基本架构:

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

协议层说明:

FC-0:物理层,定制了不同介质,传输距离,信号机制标准,也定义了光纤和铜线接口

以及电缆指标

FC-1:定义编码和解码的标准

FC-2:定义了帧、流控制、和服务质量等

FC-3:定义了常用服务,如数据加密和压缩

FC-4:协议映射层,定义了光纤通道和上层应用之间的接口,上层应用比如:串行SCSI  议,HBA 的驱动提供了FC-4 的接口函数,FC-4 支持多协议,如:FCP-SCSI,FC-IP,FC-VI

协议简介:

FCP-SCSI

FCP-SCSI:是将SCSI并行接口转化为串行接口方式的协议,应用于存储系统和服务器之间的数据传输。新的ANSI T10 标准,支持SAN 上存储系统之间通过数据迁移应用来直接移动数据。 FCP-SCSI 提供200MB/s(全双工独占带宽)的传输速率,每连接最远达10 公里,最大16000000 个节点。FCP-SCSI 使用帧传输取代块传输。帧传输以大数据流传输方式传输短的小的事务数据。



iSCSI

iSCSI(互联网小型计算机系统接口)是一种在TCP/IP上进行数据块传输的标准。它是由CiscoIBM两家发起的,并且得到了各大存储厂商的大力支持。iSCSI可以实现在IP网络上运行SCSI协议,使其能够在诸如高速千兆以太网上进行快速的数据存取备份操作。

iSCSI标准在2003211IETF(互联网工程任务组)认证通过。iSCSI继承了两大最传统技术:SCSITCP/IP协议。这为iSCSI的发展奠定了坚实的基础

基于iSCSI的存储系统只需要不多的投资便可实现SAN存储功能,甚至直接利用现有的TCP/IP网络。相对于以往的网络存储技术,它解决了开放性、容量、传输速度、兼容性、安全性等问题,其优越的性能使其备受始关注与青睐。

iSCSI的数据包结构:

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工作流程:

iSCSI系统由SCSI适配器发送一个SCSI命令。

命令封装到TCP/IP包中并送入到以太网络。

接收方从TCP/IP包中抽取SCSI命令并执行相关操作。

把返回的SCSI命令和数据封装到TCP/IP包中,将它们发回到发送方。

系统提取出数据或命令,并把它们传回SCSI子系统。

安全性描述:

iSCSI协议本身提供了QoS及安全特性。

可以限制initiator仅向target列表中的目标发登录请求,再由target确认并返回响应,之后

才允许通信;

通过IPSec将数据包加密之后传输,包括数据完整性、确定性及机密性检测等;

 

iSCSI的优势

1)广泛分布的以太网为iSCSI的部署提供了基础。

2)千兆/万兆以太网的普及为iSCSI提供了更大的运行带宽。

3)以太网知识的普及为基于iSCSI技术的存储技术提供了大量的管理人才。

4)由于基于TCP/IP网络,完全解决数据远程复制(Data Replication)及灾难恢复(Disaster Recover)等传输距离上的难题。

5)得益于以太网设备的价格优势和TCP/IP网络的开放性和便利的管理性,设备扩充和应用调整的成本付出小。


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