iSCSI原理详述

SmallComputer System Interface(SCSI,小型计算机系统接口),是一种用于计算机及其外围设备之间(硬盘、光驱、打印机、扫描仪)的物理的连接和传输数据的一套标准。SCSI标准定义命令、通讯协以及实体的电气特性,最长应用于存储设备上。是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低,以及热插拔等优点。SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。在系统中应用SCSI必须要有专门的SCSI控制器,也就是一块SCSI控制卡,才能支持SCSI设备,SCSI控制器有自己的命令集和缓存。SCSI控制器上有一个相当于CPU的芯片,它对SCSI设备进行控制,能处理大部分的工作,减少了中央处理器的负担(CPU占用率)。

Fibre Channel(FC,光纤通道),适用于千兆数据传输、成熟而安全的解决方案。与SCSI相比,FC提供更高的传输速率,更远的传输距离,更多的设备连接支持,更稳定的性能。

Direct Attached Storage (DAS,直接附加存储),将存储设备通过SCSI接口或FC直接连接到一台计算机。当服务器在地理上很分散,通过SAN或NAS在它们之间进行互联非常困难时,DAS是比较好的解决方案。但是这种方式只能通过与之连接的主机进行访问,不能实现数据共享。DAS主要优点:1,实现大容量存储,将多个磁盘合并成一个逻辑磁盘,满足海量存储要求。2,实现应用数据和操作系统的分离,操作系统存放本机硬盘中,而应用数据放于阵列中。3,提高存取性能,操作单个文件,同时有多个物理磁盘在并行工作,效率比单个磁盘高。但DAS会占用大量CPU资源,I/O资源

Network-Attached Storage(NAS,网络附加存储),通过网络交换机连接存储系统和服务器,建立专门用于数据存储的私有网络,用户通过TCP/IP协议访问数据,采用NFS,HTTP,CIFS来实现基于文件级的数据共享,能够支持多种操作系统。

Storage Area Network(SAN,存储区域网络),通过光纤交换机、光纤路由器、光纤集线器等设备将磁盘阵列等存储设备与相关服务器连接起来的高速专用子网。SAN有3个部分组成,分别是连接设备(路由器,光纤交换机和hub)、接口(SCSI,FC)、通讯协议(IP和SCSI)。这三个部分加上存储设备和服务器就构成了一个SAN系统。

Internet Small Computer System Interface(ISCSI,因特网SCSI),是一个传输层协议,用于将SCSI数据包映射为以太网数据包。ISCSI是基于IP协议的技术标准,允许在TCP/IP协议上传输SCSI命令,实现SCSI和TCP/IP协议的连接。在ISCSI出先以前,构建SAN的唯一技术是利用FC,要花费大量建设成本,ISCSI出现以后出现了另一种方式IP SAN。以光纤搭建的存储区域网络就是FC SAN,以ISCSI技术搭建的存储区域网络叫做IP SAN。FC SAN 与 IPSAN区别:在传输方式上,FC SAN与IP SAN都采用块协议来完成。在传输速度上,FCSAN(2Gbit/s)>iscsi(1Gbit/s)。在传输距离上,FC SAN理论可达100公里,实际上超过50公里后就会出现瓶颈。IP SAN 则没有距离限制。

FC SAN与IP SAN比较

ISCSI拓扑图

iSCSI报文和其它报文都经一个交换机,流量较大可能带来网络阻塞。

为了传输iscsi报文专门增加一个交换机。或着作为一个备用,一个交换机出现故障,不妨碍iscsi系统正常工作。

ISCSI服务器和ISCSI存储设备之间的连接方式有两种,一种是基于软件的方式,既iSCSI Initiator软件。

ISCSI服务器用来安装ISCSI驱动程序,既ISCSIInitiator,Initiator可以将以太网卡虚拟为iscsi卡,进而接收和发送Iscsi报文,从而实现主机和iSCSI存储设备之间的iSCSI协议和TCP/IP协议传输功能。这种方式只需要以太网卡和以太网交换机,无需其它设备。但ISCSI报文和TCP/IP报文转换需要消耗iSCSI服务器的一部分CPU资源。只有在低I/O和低带宽性能要求的环境中才能使用这种方式。

第二种是iSCSI HBA(Host Bus Adapter)卡方式,将HBA卡安装在iSCSI服务器上,从而实现iSCSI服务器与交换机之间、iSCSI服务器与存储设备之间的高效数据传输。硬件iSCSI HBA卡不需要消耗iscsi服务器的cpu资源,可以提供更好的数据传输和存储性能。

ISCSI Target就是一个用于存储数据的iSCSI磁盘阵列或具有iSCSI功能的设备。大多数操作系统可以利用一些软件将系统转变为一个“iSCSI Target”。利用iSCSI Target软件,可以将服务器的存储空间分配给客户机使用,客户机可以像使用本地硬盘以阿鞅使用iscsi磁盘。

SCSI层:根据客户端发出的请求建立SCSICDB(命令描述块),并传给ISCSI层。同时接收来着ISCSI层的CDB,并向应用层返回数据。

ISCSI层:对SCSI CDB进行封装,以便能够在基于TCP/IP协议的网络上进行传输,完成SCSI到TCP/IP的协议转换。

TCP/IP层:对IP报文进行路由和转发。

ISCSI协议定义了在TCP/IP网络发送、接收数据块存储数据的规则和方式。先发送端将SCSI命令和数据封装到TCP/IP包中,然后通过IP网络转发,接收端收到TCP/IP包后,将其还原为SCSI命令和数据并执行,执行完后,将返回的SCSI命令和数据再封装到TCP/IP包中,之后再传回发送端。

时间: 2024-10-27 08:18:25

iSCSI原理详述的相关文章

让你提前认识软件开发(52):系统某模块工作原理详述

第3部分 软件研发工作总结 系统某模块工作原理详述 [文章摘要] 某模块在系统中占有非常重要的地位,该模块能够对符合条件的动态信箱进行清理.本模块直接清理的信箱包括:过期动态信箱.冷冻信箱和空动态信箱:删除非动态信箱由本模块发送消息到其它模块完成. 本文对该模块的工作原理的详细介绍,为相关模块的开发和测试提供了有益的参考,同时也有利于现场人员对本模块进行维护. [关键词] 系统  模块  数据库  流程 1. 本模块删除的信箱类型 本模块删除的信箱类型如图1所示: 图1 本模块删除的信箱类型 2

【转载】Hadoop分布式文件系统HDFS的工作原理详述

转载请注明来自36大数据(36dsj.com):36大数据 » Hadoop分布式文件系统HDFS的工作原理详述 转注:读了这篇文章以后,觉得内容比较易懂,所以分享过来支持一下. Hadoop分布式文件系统(HDFS)是一种被设计成适合运行在通用硬件上的分布式文件系统.HDFS是一个高度容错性的系统,适合部署在廉价的 机器上.它能提供高吞吐量的数据访问,非常适合大规模数据集上的应用.要理解HDFS的内部工作原理,首先要理解什么是分布式文件系统. 1.分布式文件系统 多台计算机联网协同工作(有时也

memcached原理详述及配置

如果一个网站流量很大,则查询数据库将会耗费大量时间.如果将经常查询的的数据和对象缓存到内存中,则需要查询数据库时,直接返回内存中缓存的数据.这中静态化方式则会高效很多.分布式缓存系统是为了解决数据库服务器和web服务器直接的瓶颈.其中memcached是一个开源.高性能.分布式的内存对象缓存系统.主要通过在内存中缓存数据和对象减轻数据库的负载来加速动态web程序.内存中缓存的数据通 过API的方式被存取,数据就像一张大的HASH表,以键-值对方式存在. 读取 执行读取操作的顺序是从 Web 层获

北斗系统基础知识2(北斗一代定位原理详述)

需求说明:知识储备 内容       :北斗系统起源及工作原理 来自       :时间的诗 原文:http://bbs.tianya.cn/post-funinfo-3117078-1.shtml 1 定位系统中的老大(GPS的定位原理) 2003年5月25日,随着第三颗"北斗"1号导航定位卫星发射升空,我国自行研制的"北斗"(一代)卫星导航定位系统正式建成.这使我国成为世界上为数不多的自主建立卫星导航定位系统的国家之一.那么,这个系统有什么功能?它与我们熟悉的美

Hadoop分布式文件系统HDFS的工作原理详述

Hadoop分布式文件系统(HDFS)是一种被设计成适合运行在通用硬件上的分布式文件系统.HDFS是一个高度容错性的系统,适合部署在廉价的机器上.它能提供高吞吐量的数据访问,非常适合大规模数据集上的应用.要理解HDFS的内部工作原理,首先要理解什么是分布式文件系统. 1.分布式文件系统 多台计算机联网协同工作(有时也称为一个集群)就像单台系统一样解决某种问题,这样的系统我们称之为分布式系统. 分布式文件系统是分布式系统的一个子集,它们解决的问题就是数据存储.换句话说,它们是横跨在多台计算机上的存

drbd原理详述

DistributedReplicated Block Device (DRBD) 通过分布式复制块设备,可以为位于IP网络上的两个不同站点的两个块设备创建镜像.和corosync一起使用时,DRBD支持分布式高可用Linux集群,主节点和次节点通过TCP/IP协议保持同步,主节点故障,远程节点保持着相同的数据,可以接替主节点继续工作.两个节点使用heartbeat来检测对方是否存活. DRBD确保数据的两个副本保持相同的方式将主设备上的数据复制到次设备上.可以将其视为联网的RAID1.实时对数

深入MySQL复制(二):基于GTID复制

相比传统的MySQL复制,gtid复制无论是配置还是维护都要轻松的多.本文对gtid复制稍作介绍. MySQL基于GTID复制官方手册:https://dev.mysql.com/doc/refman/5.7/en/replication-gtids.html 1.gtid基本概念 传统的基于binlog position复制的方式有个严重的缺点:如果slave连接master时指定的binlog文件错误或者position错误,会造成遗漏或者重复,很多时候前后数据是有依赖性的,这样就会出错而导

Hadoop 三剑客之 —— 集群资源管理器 YARN

一.hadoop yarn 简介 二.YARN架构 ????????1. ResourceManager ????????2. NodeManager ????????3. ApplicationMaster ????????4. Contain 三.YARN工作原理简述 四.YARN工作原理详述 五.提交作业到YARN上运行 一.hadoop yarn 简介 Apache YARN (Yet Another Resource Negotiator) 是hadoop 2.0 引入的集群资源管理系

Hadoop 系列(二)—— 集群资源管理器 YARN

一.hadoop yarn 简介 Apache YARN (Yet Another Resource Negotiator) 是 hadoop 2.0 引入的集群资源管理系统.用户可以将各种服务框架部署在 YARN 上,由 YARN 进行统一地管理和资源分配. <div align="center"> <img width="600px" src="https://raw.githubusercontent.com/heibaiying/