SCSI控制器

常見的三種存儲技術以及iSCSI協議

1、常見的存儲技術

DAS：DirectAttachedStorage，直接附加存儲，存儲設備通過SCSI接?電纜直接連接到服務器的，存儲設備不帶有任何操作系統。它

依賴于服務器，存儲設備就是將硬件設備堆疊起來的。DAS也可稱為SAS（ServerAttachedstorage，即服務器附加存儲）。

DAS自書遺囑范本 具有如下特性：

1、DAS設備不帶有任何操作系統，?件系統位于服務器端，因此是以塊級別進?數據傳輸

2、它是通過SCSI接?電纜與服務器相連，因此，會增加服務器的I/O操作，占?cpu，降低?絡和服務性能。

3、不?持多種系統的數據共享

DAS存儲設備?般適?于中?型企業

NAS：NetworkAttachedStorage，?絡附加存儲，NAS是基于IP協議的?件級數據存儲，?持現有的?絡技術，?如以太?，FDDI

等。NAS設備完全是以數據為中?，將存儲設備和服務器徹底隔離，集中管理數據，從?有效釋放帶寬，??提?了?絡整體性能。

NAS設備是?種特殊的數據存儲服務器，它內嵌系統軟件，可以提供NFS、SMB/CIFS的?件共享。

NAS設備的特點：

1、由于NAS設備內嵌系統，因此數據是以?件級別的?式進?傳輸

2、由于是?個單獨的存儲服務器，因此只負責數據的傳輸，減少了服務器的I/O操作，因此，??提?了?絡性能。

3、NAS?持標準的?絡?件系統，?持跨平臺存儲。

4、服務器只存儲數據，可以實現集中化的管理數據

NAS存儲設備適?于中?型企業

SAN：StorageAreaNetwork，存儲區域?絡，這是?個共享的?速存儲?絡，存儲設備位于服務器的后端，且存儲設備和服務器之間?

般通過光釬（FC）交換機相連，因此傳輸速率?較快。當然也可以通過IP?絡來繼續傳輸，不過這對于?絡帶寬來說要求?常?的。對于

SAN來說，存儲設備和服務器完全分離，服務器通過光釬交換機（或IP?絡）與不同地區的各個存儲設備相連起來，可以實現集中化的管

理。

SAN具有的特點：

1、由于?件系統位于服務器上，本?不帶有任何操作系統，因此數據是以塊級別的?式進?傳輸

2、由于存儲服務器使?光接?，因此傳輸速率快、?

3、可以將不同區域的服務器通過光釬交換機相連起來，集中化的進?管理

4、由于存儲設備位于不同區域，因此可實現?容量存儲數據共享

由于組件?套SAN系統?較昂貴，因此適?于?型企業

如今我們所涉及的SAN（StorageAreaNetwork），其實現數據通信的主要要求是：

1.數據存儲系統的合并；

2.數據備份；

3.服務器群集；

4.復制；

5.緊急情況下的數據恢復

實現SAN有2種?式：?是稱為FC-SAN，通過光釬交換機來實現SAN系統；另?種稱為IP-SAN，通過現有的IP?絡來實現SAN系統。

兩種實現SAN的?式對?如下：

三種存儲技術的對?

SCSI協議

SCSI:SmallComputerSystemInterface，SCSI最初是?種專門為?型計算機系統設計的I/O技術，但由于其架構和協議??的優點，

后被?泛應?于實現DAS以及作為SAN的底層技術。

所有的SCSI設備是通過?根總線將其連接起來，這個線就叫做SCSI總線。SCSI總線是SCSI設備之間傳輸數據的通路。SCSI總線?被稱作

SCSI通道。SCSI總線最終會連接到SCSI控制器上，SCSI控制器也稱為主機適配器（HBA），它控制著SCSI總線上所有的設備與計算器之

間的通信。控制器既可以是插?可?插槽的卡，也可以內置在主板上。

因此，SCSI控制器和SCSI設備的連接?式如下圖所?：

在SCSI總線末端上有?個終結器，?來減?相互影響的信號，維持SCSI鏈上的電壓恒定。

SCSIID

?個獨?的SCSI總線按照規格不同可以?持8或16個SCSI?標設備（可以稱為Target），每個SCSI?標設備都必須具有唯?的標識符(ID)

才能正常?作。SCSIID實際上就是這些?標設備的地址。

窄SCSI總線最多允許8個、寬SCSI總線最多允許16個不同的SCSI?標設備和它進?連接。但是?般SCSI控制器需要使??個ID，因此，

能使?的ID理論?實際要少?個。

LUN

在每?個SCSI?標設備（Target）下還可以連接多個邏輯設備（如磁盤，卷組等等），為了讓系統區分每?個邏輯設備，因此每?個邏輯

設備都有?個LUN（LogicalUnitNumber）來標識??。每個SCSIID最多有32個LUN，默認從0開始（不過0被占?了），每?個LUN

對應著?個邏輯設備。

SCSI通信模型

SCSI是?個C/S架構，其中client端叫做initiator（啟動器），服務器端叫做target（?標設備）。SCSI協議采?了分層的思想，SCSI協

議簇從上向下可以分為四層：設備特定命令集，共享命令集，傳輸協議，互聯?層。并且SCSI的數據傳輸是以塊的?式進?的。

iSCSI協議

雖119碎尸案 然SCSI控制器可以連接多個存儲設備，形成??的?絡，但是它只能與直接相連的存儲設備進?通信，只能在在局域?內部使?，不能

再以太?上共享。因此，對于SCSI協議來說，傳輸數據的距離是?常有限的。因此，?們為了利?SCSI協議長距離的傳輸數據，于是就研

發了?種新的技術，就是iSCSI協議.

iSCSI協議是?種新的存儲技術，它是將SCSI接?與以太?（Ethernet）技術結合起來?作的，簡單的說iSCSI協議是將?戶的請求轉換成

SCSI規則編碼，然后再將這些數據封裝在IP包中以便在以太?中進?傳輸的協議。

iSCSI協議的功能

iSCSI:internetSmallComputerSystemInterface的縮寫，即Internet?型計算機接?。iSCSI技術是?種由IBM公司研究開發的，是?

個供硬件設備使?的可以在IP協議的

上層運?的SCSI指令集，這種指令集合可以實現在IP?絡上運?SCSI協議，使其能夠在諸如?速千兆以太?上進?路由選擇。它是基于

TCP/IP協議的，?來建?和管理IP存儲設備、主機和客戶機之間的相互連接，并創建SAN。這樣使得SAN利?SCSI協議應?在?速數據傳

輸?絡成為可能。不過這種傳輸是以塊級別的?式在各個存儲設備上進?的。

iSCSI的結構

由于SCSI協議是?個C/S架構，因此iSCSI協議也是?個C/S結構，其中client是initiator,rver端為target。iSCSI協議的主要功能是利?

TCP/IP?絡，在主機系統（可稱為initiator）和?標存儲設備（稱為target）之間進??量的數據封裝和可靠傳輸過程。此外，iSCSI協議

還將SCSI協議封裝在IP?絡上，并且運?在TCP上。

因此，ISCSI協議的協議棧為下圖所?：

iSCSI協議的?作原理

iSCSI協議的?作過程：當iSCSI主機發起數據讀寫操作后，操作系統會?成?個SCSI指令集，然后該SCSI指令集在iSCSIinitiator端被封

裝成iSCSI消息包，并通過TCP/IP?絡傳輸到存儲區域，當存儲區域的iSCSItarget收到iSCSI消息包時會將其解開，讀取其中的SCSI指

令，然后再將其SCSI指令傳送給SCSI設備執?其指令。當SCSI指令被執?后，返回的數據經過SCSI設備傳送給iSCSItarget時被封裝為

iSCSI的響應PDU，然后再通過TCP/IP?絡傳輸給iSCSIinitiator端，iSCSIinitiator解開其iSCSIPDU包，讀取其中的SCSI響應內容，并

將其提交給操作系統進?處理，然后操作系統在將其處理后的內容返回給應?程序。

iSCSI的優點

iSCSI最?的優點就是節約成本，利?iSCSI協議構建?個存儲?絡，除了需要存儲設備，交換機、線纜還有以太?接?以外，基本就不需要

其他的設備了，只需要在現有的?絡上安裝iSCSI就可以實現構建?個?較?的存儲?絡了。對于?個企業來說，這些設備都相同廉價。因

此，總體來說，其成本相對?較廉價。描寫冬天的優美段落

iSCSI實現數據的訪問需世界五百強公司排名 要的條件：

1、iSCSI客戶端

iSCSI客戶端為iSCSIinitiator，這個是發起I/O操作的啟動者。在RedHatLinux系統中可以通過軟件來模擬，需要安裝iSCSI設備驅動。如

iSCSIinitiator具有的特性：

a)、既然是I/O操作的發起者，需要通過發現過程請求遠端快設備。

b)、它可以與target進?持久連接

c)、linux中可以通過軟件?式來實現

2、iSCSI服務器端

iSCSI服務器端為iSCSItarget，這個是I/O操作的執?者。在RedHatEnterpriLinux5中可以使?scsi-target-utils軟件包來模擬實

現。

iSCSItarget端具有的特性：

a)、需要導出?個或多個塊設備供啟動者（initiator）使?

b)、可以通過硬件和軟件的?式來實現

3、iSCSItarget設備名稱

iSCSItarget名稱必須是全球唯?的，其格式為：iqn..<>[:]

其中：

iqn：iSCSItarget名稱必須是以iqn開頭的

yyyy-mm：表?的是時間

：這個表?的是?個反過來寫的域名

identifier：這個可以是任意字符串

如：:1

4、邏輯單元號LUN

LUNID由iSCSI?標設備（Target）分配。iSCSI啟動端（Initiator）設備當前?持在每個?標設備（Target）中導出最多256個LUN。

即最??持16個target。

對于LUN，?較通俗的理解就是磁盤分區、LVM卷組、RAID等等。

在iSCSI通信中，都有?個發起I/O請求的啟動端（Initiator）和響應請求并執?實際I/O操作的?標設備（Target），我們能夠提供

BlockLevelI/O給Initiator主機，其?的不外乎是“將硬盤的排線?路化”、“把Target主機共享磁盤幻化成Initiator主機的磁碟”以達

成更?空間、更?I/O速度及具有冗余與?延展度的應?。

Target即“儲存設備”（StorageDevice），也就是存放數據的硬盤（以硬盤陣列居多），在使?iSCSI時，會在iSCSI儲存設備上去建

?LUN（LogicalUnitNumber）來提供給具備iSCSIInitiator功能的主機來存取數據的。你可以把Target主機看作是服務端，把

Initiator主機看作是客戶端。LUN好?是個“邏輯單位磁碟”，為追求效率、冗余與延展性，這個LUN通常會是由數個實體磁碟（RAID

或LVM技術的技術實現）所組成。

iSCSIinitiator發現iSCSItarget的過程：

1、ISCSIinitiator按照配置?件/etc/iscsi/中配置的相應項?利?iSCSI的發現機制在?絡中收索?標設備target

2、iSCSItarget將返回有效的iqn名稱給iSCSIinitiator

3、ISCSItarget按照配置的驗證?式接受initiator的登錄并返回?標設備target標識

4、iSCSIinitiator發?查詢請求給target請求查詢target的相關信息

5、target響應initiator的查詢請求，并將設備的有關信息返回給initiator

6、initiator創建可以的?標設備target列表

iSCSI設備具有的特性：

1.?持報頭和數據摘要

2.?持兩種挑戰握?協議CHAP（ChallengeHandshakeAuthenticationProtocol）的認證?式

3.?標端?持R2T（ReadytoTransfer)流控制

4.從RHEL4U2開始?持多通道（multipath）

5.?持ndtargets發現機制

6.?持動態?標端發現

7.具備異步事件通知??

8.?持即時數據更新

9.?持動態設備重配

10.?持?動掛接iSCSI技術

11.?持IPV6技術

iSCSI設備名稱

iSCSI設備在iSCSI啟動端（Initiator）導?的時候，其內核將按當前的設備情況給

iSCSI設備分配?個本地SCSI設備名（例如/dev/sda或/dev/sdb等），如果導?的iSCSI

設備已被分區，在導?iSCSI設備建?本地SCSI設備的同時也會建?相應的分區設備名

（例如/dev/sda1、/dev/sda5等等），但要主要的是此SCSI設備名并不是每次導?是都是

固定的，?如你的主機之前沒有/dev/sda設備，你導?了iSCSI設備，其被內核命名

為/dev/sda;之后你將其取消了導?，并重新掛接了?個熱插拔設備（如U盤或移動硬盤），

這個熱插拔設備占據的/dev/sda設備；你?從新導?了iSCSI設備，此時其被內核分配的

設備名就成了/dev/sdb。

服務器端管理配置?具tgtadm的使?

tgtadm是?個模式化的命令，其常見的模式有target、logicalunit、account

1、模式target下的語法格式：

tgtadm--lld--modetarget--op{new|delete|show|update|bind|unbind}[option]

其中driver?般為iscsi--op后?的參數表?要進?的操作

new:表?增加?個target，其new的語法格式為：--tid--targetname

delete：表?刪除?個target，其delete的語法格式為：delete--tid

show：表?顯?所有的target，后?可以接某個target的id，只顯?某個target的信息。其show的格式為：show[--tid]

update：?來修改某個特定的target的參數的。其update的格式為：update--tid--name--value

bind：?來將某個特定的initiator和target綁定在?起，表?只接受特定的initiator的請求。其bind的語法格式為：bind--tid--

initiator-address

unbind：表?解綁的意思。其unbind的語法格式為：unbind--tid--initiator-address

2、模式logicalunit下的語法格式：

tgtadm--lld--modelogicalunit--op{new|delete}[option]

其中driver?般為iscsi--op后?的參數表?要進?的操作

new:表?新建?個lun，其new的語法格式為：new--tid--lun--backing-store--bstype--bsoflags

delete:表?刪除?個LUN，其delete的語法格式為：delete--tid--lun

3、模式account下的語法格式：

tgtadm--lld--modeaccount--op{new|delete|bind|unbind}[option]

其中driver?般為iscsi--op后?的參數表?要進?的操作

new:表?新建?個賬號和密碼，new的語法格式為：new--ur--password

delete:刪除某個已有的賬號，其格式為：delete--ur

bind：表?在某個特定的target上添加賬號，其格式為：bind--tid--國際時事新聞 ur[--outgoing]，如果使?了--outgoing選項，將被

添加作為出去的賬號來使?。

unbind：表?在某個特定的target上刪除某個賬號。其格式為：account--opunbind--tid--ur

在tgtadm命令中，某些長選項可以使?短選項來代理，如：

--lld=-L

--tid=-t

--lun=-l

--backing-store=-b

--initiator-address=-I

--targetname=-T

客戶端的管理?具iscsiadm

iscsiadm是個模式化的?具，其模式可通過-m或--mode選項指定，常見的模式有discovery、node、fw、ssion、host、iface?個。

這些模式的主要功能如下：

discovery:?于發現某服務器是否有target輸出，以及輸出了哪些target；

node:管理跟某target的關聯關系；

ssion：?于顯?所有的活動會話和連接。

fw：顯?所有的啟動固件值。

host：顯?所有的iSCSI主機。

iface：顯?/var/lib/iscsi/ifaces?錄中的所有ifaces設定。

1、discovery模式下的語法格式

iscsiadm-mdiscovery[-ddebug_level][-Iiface-ttype-pip:男生肚子疼 port[-l]]

discovery模式下可?選項：

-d,--debug顯?debug信息，級別為0-8；

-l,--login表?登錄target的意思

-t,--type這?可以使?的類型為ndtargets(可簡寫為st)、slp、fw和isns，此選項僅?于discovery模式，且?前僅?持st、fw和

isns；其中st表?允許每個iSCSItarget發送?個可?target列表給initiator；

-p,--portal指定target服務的IP和端?；

-m,--mode可?的mode有discovery,node,fw,hostiface和ssion

2、node模式下的語法格式

iscsiadm-mnode[-ddebug_level][-Lall,manual,automatic][-Uall,manual,automatic][[-Ttargetname-pip:port-Iiface

][-l|-u|-R|-s]][[-ooperation]

node模式下可?選項：

-L，--loginall表?登錄到所有發現的target設備上。all表?登錄到所有的target設備上；manual表??動登錄；automatic表??動登

錄。

-T,--targetname?于指定target的名字

-u,--logout從target設備上登出

-s,--stats顯?ssion統計信息

-o,--op：指定針對discoverydb數據庫的操作，其僅能為new、delete、update、show和nonpersistent其中之?；

-I,--interface：指定執?操作的iSCSI接?，這些接?定義在/var/lib/iscsi/ifaces中；

3、ssion模式下的語法結構

iscsiadm-mssion-s:顯?會話的相關信息

客戶端配置?件/etc/iscsi/

這個?件中的主要參數有如下：

p設置啟動?式，可選的參數有auotmatic和manual

thod設置使?CHAP認證?式，默認為NONE

metarget端認證所需initiator提供的?戶

rdtarget端認證所需initiator提供的密碼

me_ininitiator端認證所需target提供的?戶

rd_ininitiator端認證所需target提供的密碼

thod設置使?CHAP認證?式?以發現target端導出的設備，默認為NONE

me發現操作時target端認證所需initiator提供的?戶

發現操作時target端認證所需initiator提供的密碼

me_in發現操作時initiator端認證所需target提供的?戶

rd_in發現操作時initiator端認證所需target提供的密碼

客戶端的認證?式

客戶端的認證?式有2種：?種是基于ip認證的；另?種是基于?戶認證的，使?的認證協議為CHAP。同時iscsi-initiator-utils不?持

discovery的認證。

對于?戶認證??，必須先配置基于ip認證，然后才可以配置基于?戶認證。