從軟體模擬到專用硬體，多樣化的連接方式

▼ ADVERTISEMENT ▼

▲ ADVERTISEMENT ▲

在速博的建置經驗中，他們是以專用的iSCSI HBA讓伺服器連接到iSCSI SAN，但實際上還有許多其他方式可以實現iSCSI的連接。iSCSI網路的成員可分「發起端（Initiator）」與「目標端（Target）」兩類，發起端即是發起存取要求的一端，通常是伺服器或使用者的電腦；目標端則是接收並回應存取要求的一端，通常是儲存設備。不管是發起端還是目標端都有多種作法。

iSCSI發起端的類型

由於iSCSI協定是「騎」在TCP/IP協定上，因此iSCSI發起端最基本的需求是乙太網路卡以及對TCP/IP協定的支援，另外還要處理被包在TCP封包中內含SCSI指令與資料本體的iSCSI PDU（Protocol Data Unit）。依負責處理封包的方式不同，iSCSI的發起端設備有3種類型，即普通乙太網路卡+iSCSI initiator軟體、TOE網卡與iSCSI HBA（Host Bus Adapter）。

● 軟體式 iSCSI initiator
以軟體方式將伺服器現有的網路卡與網路堆疊，模擬成發起端，TCP/IP封包與iSCSI PDU的處理均由伺服器的處理器負責。這種方式最大的好處是便宜且方便，目前所有主流作業系統都已提供免費的iSCSI initiator程式，只要下載安裝，就能讓伺服器或個人電腦成為iSCSI發起端，存取iSCSI設備。

但副作用便是處理器資源將被大幅占用，TCP封包與iSCSI PDU的封裝與解封處理都相當耗費運算資源。如果伺服器必須執行非常消耗處理器資源的應用程式，iSCSI initiator軟體顯然會對應用程式的效能造成很大的影響。

● TOE網路卡
把TCP封包的處理交給具備TCP卸載引擎（TCP Offload Engine，TOE）晶片的網路卡，如此一來，發起端伺服器的處理器只要專心處理TCP封包中的iSCSI PDU，可以大幅降低處理器資源耗用率。

雖然隨著處理器效能的日益提高，是否有TOE的輔助，對伺服器效能的影響已日漸降低。但對速度不夠快的伺服器來說，TOE還是能顯著改善傳輸速率，尤其是有助於提高多臺伺服器同時發起存取要求，以及處理小區塊資料時的I/O性能。傳輸小區塊資料需要發送更多的封包，因此處理器耗費在處理封包上的資源也更多，如果能得到TOE網路卡的幫助，單位時間內系統就能處理更多個I/O。

但問題是TOE網路卡的價格比普通網路卡至少高了3倍以上，大量部署的話，也是一筆不小的開銷。

● iSCSI HBA
iSCSI HBA同時具備處理iSCSI PDU與TOE的硬體，因此可不經由處理器而直接處理網路送過來的TCP/IP封包與iSCSI PDU，所以處理器的負荷最輕。缺點就是iSCSI HBA的價格幾乎可以比擬FC HBA，非常昂貴。而且iSCSI HBA只能支援iSCSI協定，用途單一，不像普通網路卡還能支援CIFS、NFS等協定。

iSCSI目標端的類型
要作為iSCSI Target，同樣也有軟體與硬體兩種方式。

● 軟體式iSCSI Target
即透過軟體方式將儲存設備模擬為iSCSI Target，任何伺服器只要安裝對應於作業系統的iSCSI Target程式，就能充當iSCSI儲存設備，架構彈性非常大，價格也相對便宜。當然軟體式iSCSI Target與軟體式Initiator有相同的缺點，所有封裝與解封工作都是由伺服器的處理器執行，非常占用資源。

軟體式iSCSI Target中，最典型的就是已內建iSCSI Target功能的Windows Storage Server（WSS） 2003 R2，使用者只要開啟iSCSI Target功能，建立.VHD格式的虛擬磁碟，前端伺服器的iSCSI Initiator就能連結並存取這個虛擬磁碟。

除了微軟的WSS R2外，其他提供iSCSI Target功能的軟體還有FalconStor IPStor、DataCore的SANsymphony、SANmelody，Rocket Division的StarWind、Nimbus的MySAN、String Bean的WinTarget等，前述產品都是在Windows平臺執行的商用軟體；另外在Linux平臺下則有Ardis與UNH-iSCSI等，Solaris也有opensolaris開發的iSCSI Target軟體可用，這幾種均為開放源碼軟體。不過除了這三大平臺外，其他作業系統目前還沒有對應的iSCSI Target軟體。

● 硬體式iSCSI Target
由專用硬體來負責TCP封包與SCSI指令的處理，結構與iSCSI HBA類似，同樣都包括TOE晶片、iSCSI晶片，另外還會有負責控制磁碟陣列的RAID晶片。

這些晶片均整合在一個控制器上，內含iSCSI PDU的TCP/IP封包進入控制器後，先由TOE晶片負責解開TCP封包，如果啟用IPsec，則必要時還須由專用的IPSec晶片負責解算，接下來再由iSCSI晶片處理iSCSI PDU內的iSCSI標頭。最後由RAID控制晶片負責依iSCSI PDU內的SCSI指令，執行與磁碟間的通信。

專用硬體的好處是，封包的封裝與解封動作不會形成系統瓶頸，一般來說會有較好的效能，尤其是在多臺伺服器同時向iSCSI儲存設備發出存取要求時，更能顯出硬體式的優勢。

iSCSI Target軟體一覽

廠商	網址	產品名稱	安裝作業平臺
DataCore	www.datacore.com	SANsymphony 6.0	Windows XP/2000/2003
DataCore	www.datacore.com	SANmelody	Windows XP/2000/2003
Falconstor	www.falconstor.com	IPStore 5.1	Linux
Rocket Division	www.rocketdivision.com	StarWind	Windows XP/2000/2003/Vista/2008/WSS 2003
Nimbus	www.nimbusdata.com	MySAN	Windows 2003
String Bean	www.stringbeansoftware.com	WinTarget	Windows XP/2000/2003/WSS 2003
opensolaris	opensolaris.org	iSCSI Target	Solaris Update 4
Ardis	www.ardistech.com	iSCSI Target	Linux 2.4 kernel
UNH InterOperability lab	unh-iscsi.sourceforge.net	UNH-iSCSI	Linux 2.4.x /l 2.6.x kerne

常見的iSCSI儲存設備類型