IP SAN

概念

早期的SAN网络采用光纤通道进行数据传输,因此早期的SAN就是指FC SAN。在实际的应用中,企业如果需要用到FC SAN那么就需要买FC全家桶,昂贵的价格限制了中小型企业的使用。因此为了满足中小企业诞生了一种新型解决方案,IP SAN。

IP SAN是基于IP协议传输的网络存储系统,使用了TCP/IP协议。可以在以太网上进行数据传输,无需配置专门的FC网络。

IP SAN拓补图

优势

接入标准化

不需要专门的光纤HBA卡和光纤交换机,直接用以太网卡和以太网交换机即可,方便。

传输距离更远

只要有IP网络,就能部署IP SAN

维护简单方便

相比FC协议,IP协议人才更多,更易维护

带宽扩展方便

速率跟着以太网速率走,现在以太网速率10Gbit/s已经投入使用,将来会更快

成本低

以太网交换机等设备相比于FC交换机价格便宜


劣势

数据安全性低

在IP网络传输数据的时候,尽管有多种技术手段可以保障数据安全性,但是都是基于数据在传输的过程中的动态安全。换句话说就是我传输过程中没人能截获,但是我的数据都保存在一个大型存储内,而这个存储常年通过以太网提供服务,难以保证静态数据安全。

TCP负载

IP协议是无连接不可靠的传输协议,所以要通过TCP来建立可靠传输通道。而TCP为了完成数据的排序工作需要占用较多的主机CPU资源,对主机要求较高

占用IP网络资源

IP SAN直接部署在现有的网络资源上,而IP网络的效率和QOS都较低,所以IP SAN网络将占用系统资源。


IP SAN 组网形式

直连组网

应用服务器-------------存储设备

单交换组网

2台应用服务器----------以太网交换机----------存储设备

双交换组网

2台应用服务器------------2台以太网交换机--------存储设备

交换机之间也相互连接,两台应用服务器分别连接2台交换机。可以提供冗余、负载均衡功能。


FC SAN 对比 IP SAN

网络速度

FC SAN:支持4Gbit/s、8Gbit/s、16Gbit/s

IP SAN:支持1Gbit/s、10Gbit/s

网络架构

FC SAN:需要单独建设光纤网络和HBA卡

IP SAN:可以直接使用现有的IP网络

传输距离

FC SAN:受到光纤传输距离的制约

IP SAN:理论上IP可达的地方就能部署

管理维护

FC SAN:技术和管理复杂

IP SAN:管理维护和IP设备一样操作简单

兼容性

FC SAN:兼容性差

IP SAN:与所有的IP设备都兼容

成本

FC SAN:需要光纤交换机、HBA卡、光纤磁盘阵列等,成本高

IP SAN:购买和维护成本低

容灾

FC SAN:成本高

IP SAN:成本低

安全性

FC SAN:安全性高

IP SAN:安全性不如FC SAN


iSCSI协议栈

在IP SAN网络中,所有的SCSI指令都被封装成iSCSI协议数据单元。报文格式如下


iSCSI报文格式


iSCSI存储设备与主机连接方式

NIC+Initiator软件(拆外包装-剥桔子皮-吃果肉)

主机--------NIC--------IP SAN-----------存储设备

这种方式由主机来完成iSCSI报文到TCP/IP报文的转换,占用大量主机资源

我的理解:封装和解封装全部由主机处理

TOE+Initiator软件(剥桔子皮-吃果肉)

主机--------TOE NIC-------IP SAN-------存储设备

这种方式TOE NIC可以完成TCP/IP协议的转换,但是iSCSI协议报文的转换还需要主机完成。

我的理解:主机只封装到iSCSI层,TCP和IP层由TOE NIC处理。解封装也是,TOE NIC解封IP和TCP,最后主机解封并拿到iSCSI报文内容

iSCSI HBA(直接吃果肉)

主机--------iSCSI HBA-------IP SAN-------存储设备

这种方式一切都交给了iSCSI HBA处理,主机最大限度释放CPU资源

我的理解:封装和解封都不需要主机操作,主机直接拿到iSCSI报文内容。

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