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IP-SAN歷史發(fā)展
網(wǎng)絡(luò )存儲設備已經(jīng)成為一種非常重要的IT系統組件，不僅僅應用于生產(chǎn)、辦公等重要的IT系統，而且隨著(zhù)家庭數據業(yè)務(wù)的發(fā)展，家庭網(wǎng)絡(luò )存儲設備也得到迅猛發(fā)展。
IP SAN是標準的TCP/IP協(xié)議和SCSI指令集相結合的產(chǎn)物，以其協(xié)議標準化、整體成本低廉和維護簡(jiǎn)便等優(yōu)勢成為網(wǎng)絡(luò )存儲領(lǐng)域的重要產(chǎn)品形態(tài)。

IP-SAN存儲基礎
IP SAN是基于IP網(wǎng)絡(luò )來(lái)實(shí)現數據塊傳輸的網(wǎng)絡(luò )存儲形態(tài)，與傳統FC SAN的最大區別在于傳輸協(xié)議和傳輸介質(zhì)的不同。目前常見(jiàn)的IP SAN協(xié)議有iSCSI、FCIP、iFCP等，其中iSCSI是發(fā)展最快的協(xié)議標準，大多時(shí)候人們所說(shuō)的IP SAN就是指基于iSCSI實(shí)現的SAN。

無(wú)論是FC SAN還是IP SAN，最終都是要將硬盤(pán)的存儲空間給服務(wù)器使用，通常服務(wù)器端為Initiator，存儲設備端為T(mén)arget。與很多人的想法不同的是，服務(wù)器和SAN存儲控制器之間的最終交互是通過(guò)SCSI指令集實(shí)現的，FC 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)起寄送請求郵遞公司相應，差別只在于郵遞公司不同而已。當然，在IP SAN這個(gè)郵遞公司中，因為打包方式的差異，就會(huì )有所謂的FCIP、iFCP和iSCSI。每種打包方式都有其優(yōu)勢和劣勢，FCIP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指令集的基礎上的標準協(xié)議，所以其開(kāi)放性和擴展性更好。這也是其大行其道的原因。

IP-SAN存儲的優(yōu)勢
需要說(shuō)明的是，以下所要介紹的IP SAN的優(yōu)勢主要是指基于iSCSI實(shí)現的IP SAN的優(yōu)勢。為什么要首先說(shuō)明這一個(gè)前提呢？因為一項技術(shù)的優(yōu)勢最根本的往往是其協(xié)議標準。前面已經(jīng)多次提到，iSCSI協(xié)議是建立在TCP/IP協(xié)議和SCSI指令集的基礎之上的標準化協(xié)議。正是其優(yōu)良的基因決定了其巨大的優(yōu)勢。
那么，TCP/IP和SCSI有什么優(yōu)勢呢？第一，它們都是標準化協(xié)議，所以有大量的標準化設備可供采用；第二，它們都是已經(jīng)發(fā)展多年的成熟性協(xié)議，幾乎是每本計算機教科書(shū)都需要講的，所以具有廣泛的群眾基礎；第三，作為標準在各類(lèi)軟件硬件開(kāi)發(fā)中已經(jīng)廣泛采用。

IP SAN全盤(pán)繼承了父母的優(yōu)良基因，從而具備了以下優(yōu)勢：
接入標準化。不需要專(zhuān)用的HBA卡和光纖交換機，只需要普通的以太網(wǎng)卡和以太網(wǎng)交換機就可以存儲和服務(wù)器的連接。
傳輸距離遠。理論上只要是IP網(wǎng)絡(luò )可達的地方我們就可以使用IP SAN，而IP網(wǎng)絡(luò )是目前地球上應用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò )。
可維護性好。這并不是因為IP SAN技術(shù)簡(jiǎn)單，而是因為大部分網(wǎng)絡(luò )維護人員都有IP網(wǎng)絡(luò )基礎，IP SAN自然比FC SAN更容易被人接受。另一方面，IP網(wǎng)絡(luò )維護工具已經(jīng)非常發(fā)達，IP SAN充分發(fā)揚了拿來(lái)主義。
后續帶寬擴展方便。因為iSCSI是承載于以太網(wǎng)的，隨著(zhù)10Gb以太網(wǎng)的迅速發(fā)展，IP SAN單端口帶寬擴展到10Gb已經(jīng)是發(fā)展的必然。

通過(guò)這些優(yōu)勢，給客戶(hù)帶來(lái)了哪些好處呢？最常見(jiàn)的說(shuō)法是，IP SAN成本低。請注意，成本低是指哪些部分低。通常意義上的“成本”，是指單次購買(mǎi)設備的價(jià)格，而實(shí)際上，總體擁有成本（TCO）是包含很多內容的，比如建設一個(gè)存儲系統，則需要購買(mǎi)磁盤(pán)陣列、接入設備（HBA和交換機）、需要人員培訓、日常維護、后續擴容、容災擴展等。IP SAN因為IP網(wǎng)絡(luò )的廣泛應用優(yōu)勢，可以大幅降低單次采購的接入設備采購成本、減少維護成本，而且后續擴容和網(wǎng)絡(luò )擴展成本也大幅降低。

IP-SAN存儲面臨的挑戰
盡管IP存儲標準早已建立且應用，但是將其真正廣泛應用到存儲環(huán)境中還需要解決幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：

1、數據安全性：企業(yè)網(wǎng)絡(luò )中最重要的還是數據，所以，SAN中保存的數據的安全性和可靠性應當受到格外的重視。傳統的FC-SAN由于FC網(wǎng)絡(luò )的異構性，和傳統的業(yè)務(wù)IP網(wǎng)絡(luò )從物理上隔離，從而保證了在SAN中傳輸和存儲的數據安全性。然而，當存儲設備通過(guò)IP架構進(jìn)行遠程連接時(shí)，數據的安全性是管理員不得不考慮的一個(gè)問(wèn)題。盡管IP協(xié)議可以應用IPSec以保障數據的安全性，但IPSec也只能提供數據在網(wǎng)絡(luò )傳輸過(guò)程的動(dòng)態(tài)安全性，并不能保證數據被保存在存儲設備上的靜態(tài)安全性。并且由于IP網(wǎng)絡(luò )是開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò )，通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò )傳輸數據仍然存在眾多安全漏洞，并且，使用IP網(wǎng)絡(luò )構建的IP-SAN和傳統的業(yè)務(wù)IP-SAN很難從物理上完全隔離所以，提高數據在傳輸過(guò)程的安全性和在存儲設備中的安全性，也是IP存儲面臨的嚴峻問(wèn)題。

2、TCP負載空閑引擎：由于IP協(xié)議是無(wú)連接不可靠的傳輸協(xié)議，數據的可靠性和完整性是由TCP協(xié)議來(lái)提供的。而TCP為了完成數據的排序工作需要占用較多的主機CPU資源導致用戶(hù)業(yè)務(wù)處理延遲的增加。所以，iSCSI可以采用一種被稱(chēng)為T(mén)CP卸載引擎（TCP Off-loading Engine，TOE）的設備，將原本需要由CPU處理完成的TCP封裝和解封裝過(guò)程下移至TOE網(wǎng)卡完成，使CPU更專(zhuān)注于用戶(hù)事務(wù)請求處理和數據包本身的處理，可以有效的降低主機CPU的負載，從而提升CPU的處理性能。

3、塊數據傳輸問(wèn)題：FC存儲協(xié)議具有速率高、延遲低的特點(diǎn)，計算機在這個(gè)網(wǎng)絡(luò )中是所有外部設備的控制者，因而計算機和存儲設備是主從關(guān)系，適合傳輸大塊的數據（Block Data）；而從網(wǎng)絡(luò )協(xié)議上來(lái)看，IP協(xié)議具有速率相對較低、延遲較高的特點(diǎn)，比較適合傳輸大量的小塊消息（Message）。并且，FC在傳輸數據時(shí)將數據封裝為2K左右的數據幀進(jìn)行傳輸，而以太網(wǎng)則將數據封裝為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)議對大塊數據的傳輸的效率還有待提高。