分析四種不同的iSCSI架構類型

現在市場有很多不同型號的iSCSI存儲設備,設備的型號和參數有很多不同,廠商在做市場宣傳時候也經常採用不同的口號或噱頭,標榜自己的產品有各種各樣不同的功能和優勢。實際上當我們對iSCSI設備的結構進行深入的研究時就會發現iSCSI從架構上可以分爲4種iSCSI架構類型。

iSCSI架構類型一、控制器系統架構

iSCSI的核心處理單元採用與FC光纖存儲設備相同的結構。即採用專用的數據傳輸芯片、專用的RAID數據校驗芯片、專用的高性能cache緩存和專用的嵌入式系統平臺。打開設備機箱時可以看到iSCSI設備內部採用無線纜的背板結構,所有部件與背板之間通過標準或非標準的插槽鏈接在一起,而不是普通PC中的多種不同型號和規格的線纜鏈接。

這種iSCSI架構類型的iSCSI存儲設備核心處理單元採用高性能的硬件處理芯片,每個芯片功能單一,因此處理效率較高。操作系統是嵌入式設計,與其他類型的操作系統相比,嵌入式操作系統具有體積小、高穩定性、強實時性、固化代碼以及操作方便簡單等特點。因此控制器架構的iSCSI存儲設備具有較高的安全性和和穩定性。

控制器iSCSI架構類型存儲內部基於無線纜的背板鏈接方式,完全消除了鏈接上的單點故障,因此係統更安全,性能更穩定。一般可用於對性能的穩定性和高可用性具有較高要求的在線存儲系統,比如:中小型數據庫系統,大型數據的庫備份系統,遠程容災系統,網站、電力或非線性編輯製作網等。

控制器架構的iSCSI設備由於核心處理器全部採用硬件,製造成本較高,因此一般銷售價格較高。

目前市場還可以見到一種特殊的基於控制器架構的ISCSI存儲設備。該類存儲設備是在現有FC存儲設備的基礎上擴充或者增加ISCSI協議轉換模塊,使得FC存儲設備可以支持FC數據傳輸協議和ISCSI傳輸協議,如EMC150i/300i/500i 等。

區分一個設備是否是控制器iSCSI架構類型,可從以下幾個方面去考慮:

1、是否雙控:除了一些早期型號或低端型號外,高性能的iSCSI存儲一般都會採用active-active的雙控制器工作方式。控制器爲模塊化設計,並安裝在同一個機箱內,非兩個獨立機箱的控制器。

2、緩存:有雙控制器緩存鏡像、緩存斷電保護功能。

3、數據校驗:採用專用硬件校驗和數據傳輸芯片,非依靠普通CPU的軟件校驗,或普通RAID卡。

4、內部結構:打開控制器架構的設備,內部全部爲無線纜的背板式連接方式,各硬件模塊連接在背板的各個插槽上。

iSCSI架構類型二、iSCSI連接橋系統架構

整個iSCSI存儲分爲兩個部分,一個部分是前端協議轉換設備,另一部分是後端存儲。結構上類似NAS網關及其後端存儲設備。

前端協議轉換部分一般爲硬件設備,主機接口爲千兆以太網接口,磁盤接口一般爲SCSI接口或FC接口,可連接SCSI磁盤陣列和FC存儲設備。通過千兆以太網主機接口對外提供ISCSI數據傳輸協議。

後端存儲一般採用SCSI磁盤陣列和FC存儲設備,將SCSI磁盤陣列和FC存儲設備的主機接口直接連接到iSCSI橋的磁盤接口上。

連接橋iSCSI架構類型設備本身只有協議轉換功能,沒有RAID校驗和快照、卷複製等功能。創建RAID組、創建LUN等操作必須在存儲設備上完成,存儲設備有什麼功能,整個iSCSI設備就具有什麼樣的功能。

SANRAD的V-Switch系列,ATTO Technology的iPBridge系列的iSCSI橋接器,提供iSCSI-to-SCSI與iSCSI-to-FC 的橋接,可將直連的磁盤陣列櫃(Disk Array,JBOD、DAS)或磁帶設備(Autoloader、Tape Library)轉變成iSCSI存儲設備。

不過隨着iSCSI技術的逐漸成熟,連接橋iSCSI架構類型設備越來越少,目前的市場上基本已看不到這樣的產品了。

iSCSI架構類型三、PC系統架構

那麼何謂PC架構?按字面的意思可以理解爲存儲設備建立在PC服務器的基礎上。即就是選擇一個普通的、性能優良的、可支持多塊磁盤的PC(一般爲PC服務器和工控服務器),選擇一款相對成熟穩定的iSCSI target軟件,將iSCSI Target軟件安裝在PC服務器上,使普通的PC服務器轉變成一臺iSCSI存儲設備,並通過PC服務器的以太網卡對外提供iSCSI數據傳輸協議。

目前常見的iSCSI Target軟件多半由商業軟件廠商提供,如DataCore Software的SANmelodyFalconStor SoftwareiSCSI Server for Windows,和String Bean SoftwareWinTarget等。這軟件都只能運行在Windows操作系統平臺上。

在PC iSCSI架構類型存儲設備上,所有的RAID組校驗、邏輯卷管理、iSCSI 運算、TCP/IP 運算等都是以純軟件方式實現,因此對PC的CPU和內存的性能要求較高。另外iSCSI存儲設備的性能極容易收PC服務器運行狀態的影響。

當由於PC架構iSCSI存儲設備的研發、生產、安裝使用相對簡單,硬件和軟件成本相對較低,因此市場上常見的基於PC iSCSI架構類型設備的價格都比較低,在一些對性能穩定性要求較低的系統中具有較大的價格優勢。

iSCSI架構類型四、PC+NIC系統架構

PC+iSCSI Target軟件方式是一種低價低效比的解決方案,另外還有一種基於PC+NIC的高階高效性iSCSI方案。

該iSCSI架構類型是指在PC服務器中安裝高性能的TOE智能NIC卡,將CPU資源較大的iSCSI運算、TCP/IP運算等數據傳輸操作轉移到智能卡的硬件芯片上,由智能卡的專用硬件芯片來完成iSCSI運算、TCP/IP運算等,簡化網絡兩端的內存數據交換程序,從而加速數據傳輸效率,降低PC的CPU佔用,提高存儲的性能。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章