網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)初探

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1、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)初探摘要：隨著存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)SAN的增長(zhǎng)，人們愈來愈關(guān)注基于IP技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)如何有效降低因存儲(chǔ)帶來的網(wǎng)絡(luò)流量。因此，IP存儲(chǔ)技術(shù)開始出現(xiàn)，本文既是闡述IP存儲(chǔ)以及基于文件和數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)的區(qū)別，同時(shí)描述了推動(dòng)IP存儲(chǔ)發(fā)展的因素、所設(shè)計(jì)的技術(shù)，以及該技術(shù)能否廣泛采用的特定條件，并提供了幾種可借鑒的存儲(chǔ)策略。（職稱論文）關(guān)鍵詞：IP存儲(chǔ)SAN塊級(jí)存儲(chǔ)光纖通道TCP/IPFCIPiSCSIiFCPFCIP架構(gòu)IPSAN1IP技術(shù)介紹IP存儲(chǔ)涉及到了一系列的技術(shù)，它可以使塊級(jí)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)在基于IP的網(wǎng)路中傳輸，這里面有兩個(gè)技術(shù)需要闡明：

2、IP技術(shù)的利用和塊級(jí)存儲(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)中塊級(jí)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸不是新技術(shù)，今天的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)SAN即便采用是光纖通道FC技術(shù)業(yè)仍舊如此。然而，新的IP存儲(chǔ)協(xié)議則可將多個(gè)SAN通過IP如以太網(wǎng)的結(jié)構(gòu)建立起來，并且完全互聯(lián)。通用互聯(lián)網(wǎng)文件系統(tǒng)CIFS和網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFS是將文件級(jí)的請(qǐng)求發(fā)送到擁有這些文件系統(tǒng)的服務(wù)器上，這些請(qǐng)求得到那些文件服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)NAS設(shè)備的響應(yīng)，并發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)。2IP存儲(chǔ)適應(yīng)不斷增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)需求今天，IP已經(jīng)成為穩(wěn)固的且重要的通用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，IP存儲(chǔ)自然成為最能適應(yīng)日益增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)需求的技術(shù)。2.1日益增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)

3、國(guó)際數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)IDC預(yù)計(jì)在2008年以后，存儲(chǔ)容量將每年增長(zhǎng)85％，這一增長(zhǎng)表明：重要數(shù)據(jù)在不斷增長(zhǎng)，而對(duì)存儲(chǔ)資源的管理越來越難。因此，各個(gè)公司都在致力于開發(fā)基于SAN的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)，用于存儲(chǔ)、訪問、保護(hù)和管理關(guān)鍵業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)。實(shí)事上，IDC預(yù)測(cè)到2009年，全球92％的存儲(chǔ)將實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。2.2IP是早已應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與其他網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相比，在全球范偉內(nèi)關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用中，IP得到了更為廣泛的認(rèn)可，在以太網(wǎng)環(huán)境中，IP技術(shù)也是較為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的。得益于IP技術(shù)的廣泛應(yīng)用以及其低廉的價(jià)格，很多信息專家都致力于IP技術(shù)的應(yīng)用，使得IP技術(shù)的開發(fā)擁有

4、更廣更扎實(shí)的基礎(chǔ)。IP的這種質(zhì)量服務(wù)體系、鏈接優(yōu)先技術(shù)和安全機(jī)制推動(dòng)了其技術(shù)的快速發(fā)展和開發(fā)的不斷擴(kuò)大。2.3IP存儲(chǔ)是IP技術(shù)的下一個(gè)階段在早期的IP技術(shù)開發(fā)中，多是IP構(gòu)架在所有事情上，像Ether、TokenRing、ATM等，而今天的視頻、聲音，以及塊級(jí)存儲(chǔ)技術(shù)則都是基于IP進(jìn)行傳輸?shù)模纬闪艘磺袠?gòu)架在IP上的態(tài)勢(shì)。3IP存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)過程目前IETF開發(fā)的三種IP存儲(chǔ)壓縮協(xié)議：iSCSI、基于TCP/IP的光纖通道FCIP和互聯(lián)網(wǎng)光纖通道協(xié)議iFCP。3.1iSCSI通過IP方式傳輸SCSI指令將來iSCSI可提供必要的映射

5、，通過IP傳輸SCSI指令就像今天的光纖通道可以傳輸SCSI指令一樣。iSCSI是為主機(jī)到存儲(chǔ)設(shè)備的端到端連接而設(shè)計(jì)的，類似于光纖通道的SAN構(gòu)架，iSCSI技術(shù)包括可使主機(jī)到兼容的存儲(chǔ)設(shè)備之間通過IP交換機(jī)進(jìn)行通訊。而驅(qū)動(dòng)器仍可以使用真正的SCSI驅(qū)動(dòng)器，因?yàn)閕SCSI并不等同于今天的硬盤連接技術(shù)。3.2FCIP光纖通道SAN環(huán)境的互聯(lián)就像iSCSI協(xié)議將SCSI指令壓縮為IP包一樣，F(xiàn)CIP協(xié)議將光纖通道指令壓縮為IP包，F(xiàn)CIP協(xié)議允許獨(dú)立的SAN環(huán)境通過IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)在一起。每個(gè)SAN采用標(biāo)準(zhǔn)FC尋址，在FCIP的端點(diǎn)之間建

6、立IP隧道或網(wǎng)關(guān)，一旦隧道建立，擴(kuò)展的FC設(shè)備將被視為標(biāo)準(zhǔn)的FC設(shè)備，并予以FC尋址。典型的應(yīng)用是在一個(gè)FCIP端點(diǎn)上連接兩個(gè)或更多架構(gòu)在標(biāo)準(zhǔn)IP網(wǎng)絡(luò)之上的FC交換機(jī)，通過內(nèi)部交換鏈路與先前的SAN光纖環(huán)路相結(jié)合。3.3IFCP具有不同的尋址模式在最新的IP存儲(chǔ)協(xié)議中，iFCP介于前面介紹的兩種協(xié)議之間，如同F(xiàn)CIP一樣，iFCP將FC幀壓縮，采用通用FC壓縮格式，通過IP架構(gòu)進(jìn)行傳輸，與前兩種協(xié)議的主要區(qū)別在尋址模式。FCIP協(xié)議是在兩個(gè)SAN之間通過以太網(wǎng)建立點(diǎn)到點(diǎn)的隧道，構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的SAN環(huán)境。與之相對(duì)應(yīng)的是iFCP在FC

7、和IP之間建立網(wǎng)關(guān)到網(wǎng)關(guān)的連接是FC幀可以路由到正確的目的地址。與FCIP協(xié)議尋址方式不同的是目前的iFCP尋址模式是它可以允許每一個(gè)互聯(lián)的SAN都擁有獨(dú)立的命名空間。4IP存儲(chǔ)的尋址IP存儲(chǔ)是一個(gè)新興的技術(shù)，盡管其標(biāo)準(zhǔn)早已建立且應(yīng)用，但將其真正廣泛應(yīng)用到存儲(chǔ)環(huán)境中還需要解決幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)。4.1TCP負(fù)載空閑由于IP無法確保提交到對(duì)方，而將TCP作為底層傳輸?shù)娜NIP存儲(chǔ)協(xié)議則需要再擁擠的、遠(yuǎn)距離的IP空間中確保傳輸?shù)目煽啃?，由于IP包可以打亂次序傳送，因此，TCP層需要重新修正次序，以提交到上一層的協(xié)議中，如SCSI。TCP完

8、成這一任務(wù)的典型操作是使用重調(diào)順序緩沖器，將數(shù)據(jù)包的順序完全整理為正確方式，完成這一操作后，TCP層將數(shù)據(jù)發(fā)送到下一層。4.2價(jià)格性能比盡管IP技術(shù)很有可能得以應(yīng)用，但如果對(duì)性能較為看重的話，不推薦使用標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)卡。如前所述，TOE可以減少服務(wù)器