時間：2022-09-05來源：本站
IP-SAN歷史發展
網絡存儲設備已經成為一種非常重要的IT系統組件，不僅僅應用于生產、辦公等重要的IT系統，而且隨著家庭數據業務的發展，家庭網絡存儲設備也得到迅猛發展。
IP SAN是標準的TCP/IP協議和SCSI指令集相結合的產物，以其協議標準化、整體成本低廉和維護簡便等優勢成為網絡存儲領域的重要產品形態。
IP-SAN存儲基礎
IP SAN是基于IP網絡來實現數據塊傳輸的網絡存儲形態，與傳統FC SAN的最大區別在于傳輸協議和傳輸介質的不同。目前常見的IP SAN協議有iSCSI、FCIP、iFCP等，其中iSCSI是發展最快的協議標準，大多時候人們所說的IP SAN就是指基于iSCSI實現的SAN。
無論是FC SAN還是IP SAN，最終都是要將硬盤的存儲空間給服務器使用，通常服務器端為Initiator，存儲設備端為Target。與很多人的想法不同的是，服務器和SAN存儲控制器之間的最終交互是通過SCSI指令集實現的，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送的東西發送至異地，都是由我們發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這個郵遞公司中，因為打包方式的差異，就會有所謂的FCIP、iFCP和iSCSI。每種打包方式都有其優勢和劣勢，FCIP和iFCP更多的時候是在已有FC SAN環境下進行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議，所以其開放性和擴展性更好。這也是其大行其道的原因。
IP-SAN存儲的優勢
需要說明的是，以下所要介紹的IP SAN的優勢主要是指基于iSCSI實現的IP SAN的優勢。為什么要首先說明這一個前提呢？因為一項技術的優勢最根本的往往是其協議標準。前面已經多次提到，iSCSI協議是建立在TCP/IP協議和SCSI指令集的基礎之上的標準化協議。正是其優良的基因決定了其巨大的優勢。
那么，TCP/IP和SCSI有什么優勢呢？第一，它們都是標準化協議，所以有大量的標準化設備可供采用；第二，它們都是已經發展多年的成熟性協議，幾乎是每本計算機教科書都需要講的，所以具有廣泛的群眾基礎；第三，作為標準在各類軟件硬件開發中已經廣泛采用。
IP SAN全盤繼承了父母的優良基因，從而具備了以下優勢：
接入標準化。不需要專用的HBA卡和光纖交換機，只需要普通的以太網卡和以太網交換機就可以存儲和服務器的連接。
傳輸距離遠。理論上只要是IP網絡可達的地方我們就可以使用IP SAN，而IP網絡是目前地球上應用最為廣泛的網絡。
可維護性好。這并不是因為IP SAN技術簡單，而是因為大部分網絡維護人員都有IP網絡基礎，IP SAN自然比FC SAN更容易被人接受。另一方面，IP網絡維護工具已經非常發達，IP SAN充分發揚了拿來主義。
后續帶寬擴展方便。因為iSCSI是承載于以太網的，隨著10Gb以太網的迅速發展，IP SAN單端口帶寬擴展到10Gb已經是發展的必然。
通過這些優勢，給客戶帶來了哪些好處呢？最常見的說法是，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”，是指單次購買設備的價格，而實際上，總體擁有成本（TCO）是包含很多內容的，比如建設一個存儲系統，則需要購買磁盤陣列、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網絡的廣泛應用優勢，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，而且后續擴容和網絡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境中還需要解決幾個關鍵問題：
1、數據安全性：企業網絡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網絡的異構性，和傳統的業務IP網絡從物理上隔離，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IP架構進行遠程連接時，數據的安全性是管理員不得不考慮的一個問題。盡管IP協議可以應用IPSec以保障數據的安全性，但IPSec也只能提供數據在網絡傳輸過程的動態安全性，并不能保證數據被保存在存儲設備上的靜態安全性。并且由于IP網絡是開放式網絡，通過IP網絡傳輸數據仍然存在眾多安全漏洞，并且，使用IP網絡構建的IP-SAN和傳統的業務IP-SAN很難從物理上完全隔離所以，提高數據在傳輸過程的安全性和在存儲設備中的安全性，也是IP存儲面臨的嚴峻問題。
2、TCP負載空閑引擎：由于IP協議是無連接不可靠的傳輸協議，數據的可靠性和完整性是由TCP協議來提供的。而TCP為了完成數據的排序工作需要占用較多的主機CPU資源導致用戶業務處理延遲的增加。所以，iSCSI可以采用一種被稱為TCP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封裝和解封裝過程下移至TOE網卡完成，使CPU更專注于用戶事務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、塊數據傳輸問題：FC存儲協議具有速率高、延遲低的特點，計算機在這個網絡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系，適合傳輸大塊的數據（Block Data）；而從網絡協議上來看，IP協議具有速率相對較低、延遲較高的特點，比較適合傳輸大量的小塊消息（Message）。并且，FC在傳輸數據時將數據封裝為2K左右的數據幀進行傳輸，而以太網則將數據封裝為1.5K的MTU（Maximum Transmission Unit，最大傳輸單元）在IP網絡中進行傳遞，所以IP協議對大塊數據的傳輸的效率還有待提高。
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