iSCSI与各类型存储方案

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　　iSCSI与各类型存储方案综合评比
　　与Fiber Channel（以下简称FC）一样，iSCSI也属于SAN大家庭中的一员，它的问世显然是冲着FC SAN的缺点而来的。长久以来，FC几乎成了SAN的代名词，但由于相关软硬件的建置成本偏高、管理技术及门坎也较高，所以几乎只有中大型企业才有能力做 这方面的建置与规划，中小企业限于自身规模，也只有望洋兴叹、徒呼负负的份。
　　
　　无传输距离限制、建置管理成本低是最大特点
　　iSCSI最重要的就是能在成本上提出大幅改善的方案，也因此打破了SAN为中大型企业禁脔的藩篱，让中小企业也能享受到SAN所带来的好处及便利。到底是哪些优良特质，让iSCSI成为目前存储业界最热门的话题呢？以下即为读者做一番简赅的归纳及分析：
　　
　　建置成本低廉：不论是适配卡、 交换机或缆线的建置，iSCSI都比FC便宜许多。其中适配卡部分，只要Host端主机本身内建的一般网络卡或网络芯片，搭配免费下载的iSCSI Initiator驱动程序即可，所以在适配卡方面可以达到完全免费的境界。
　　
　 　管理门坎及维护成本更低：一般来说，FC SAN多半需要特定的工具软件来操作管理，所以需要对人员进行一定时间的教育训练，而且费用不低。但由于iSCSI乃透过IP网络来传输数据及分配 存储资源，所以只要使用网络现有的管理功能即可，相较起来，的确可以省下大笔管理人力及训练成本。
　　
　　节省存储资源、做好集中管理：由于iSCSI与FC同样支持区块协议（Block Protocol）的数据存取模式，所以比采用档案协议（File Protocol）的NAS，更能透过集中管理的方式，有效避免存储资源的浪费，进而节省不必要支出。
　　
　　没有距离的限制：由于iSCSI是透过无远弗届的IP网络来传输数据，所以理论上，传输距离也可达到无限制的境界，这对于异地数据的传输及备援等应用相当有帮助。
　　
　 　传输速度够快：拜GbE以太网络之赐，理论上，iSCSI的速度可达1Gb，虽然速度仍比不上FC SAN的2Gb，但效能上已超越大部分的NAS。更重要的是，一旦下世代的10Gb以太网络普及的时候，iSCSI就可能以10Gb的高速狂飙，甚至比 FC SAN的下世代版本－4Gb还要快。
　　
　　人才较多：随着因特网的日益兴盛，造就了取之不尽、用之不竭的TCP/IP网络人才，比起门坎较高的FC SAN来说，这对于专走IP网络Base的iSCSI而言，可说是一大利多。
　　
　　数据碰撞及支持性低等问题成为推展阻力
　　
　　天底下没有十全十美的事物，虽然iSCSI的优点不少，而且十分抢眼，但仍有许多待解决的缺点，以下就让我们一起分析看看iSCSI到底有哪些缺陷：
　　
　 　1. 扰人的噪声碰撞问题：由于iSCSI走的是IP网络，其中当然充斥着来自全球各地的庞大数据及噪声，所以碰撞情形也就在所难免了，如此一来，在数据传输的 过程中，就很容易导致延迟的情形发生，大大影响了传输的效能，甚至数据的正确性。针对这类问题，不少厂商专研解决之道，其中像是乔鼎信息（Promise）即宣称，该产品提供的Data Digest功能，可有效解决噪声问题。
　　
　　2. 仍有改进空间的效能瓶颈：这方面可分成下列几项来讨论。
　　
　　(1) 传输频宽问题：前文已提到，目前的1Gb频宽，尚不及FC的2Gb，这方面待要等到10Gb以太网络普及之后，才有可能赶上。但就目前企业的网络状况来看，GbE以太网络的普及率都有待加强了，所以10Gb何时来临，还是未定之数。
　　
　　(2) 流量控制问题：这方面也没有FC来得好。
　　
　　(3) I/O端的速度限制：Brocade指出在Host主机及Target存储设备两处的I/O端速度一直提振不上来，所以即使10Gb以太网络真的普及，I/O端的速度瓶颈仍然会拖跨这个传输效能。
　　
　　(4) 软件iSCSI Initiator效能不彰：其乃透过软件仿真来执行SCSI指令，所以会耗费掉大量的CPU资源，造成整体效能的低落。这个问题虽然可以透过安装频率较高的CPU来解决，但相对地便会有额外的成本支出。
　　
　 　3. 硬件iSCSI适配卡较贵：如果想要让整体效能有好的表现，那么就必须添置较贵的iSCSI HBA卡或稍贵的TOE HBA卡（TCP Offload Engine），整体成本会因而大幅攀升。据Brocade指出，不论是FC HBA卡或FC交换机的价格都在逐步调降中，同时该公司会推出价格颇为低廉的FC交换机，如此一来，在寻求高效能的前提下，iSCSI的成本优势会相对减 少。
　　
　　4. 支援的平台及软硬件仍少：虽然目前Windows、Linux、UNIX、Netware都已陆续推出软硬件的Initiator，但数量及完备性仍不 足，尤其是版本特多的Linux，目前只有SuSE及Redhat有解决方案；其中，SuSE只有软件、Redhat只有硬件。此外，HP-UX及 Novell Netware只有软件，SUN Solaris则只有硬件，而且一些平台上的设定十分复杂困难。换句话说，目前只有微软Windows平台具备最完备的支持性。但是目前业界及政府机构的 数据中心，有相当数量是采用非Windows平台系统，再加上也有不少公司内部系统是属于多种作业平台环境，所以各平台解决方案的提出，仍是iSCSI急 待解决的重要课题。
　　
　　5. 令人质疑的安全性：IP网络环境复杂，再加上懂IP的人相对的多，所以安全性也相对地令人质疑。
　　
　 　6. 无法兼顾效能及跨平台性：前面已提到iSCSI Initiator可分为三种，亦即软件Initiator驱动程序、硬件的TOE HBA卡及iSCSI HBA卡。就效能而言，Initiator驱动程序最差、TOE居中、iSCSI HBA卡最佳。但是iSCSI HBA只能走iSCSI协议，而无法透过NFS（Network File System，SUN制定）或CIFS（Common Internet File System，微软制定）等档案系统协议与应用服务器沟通。但Initiator驱动程序及TOE则同时支持iSCSI、NFS及CIFS三种协议。
　　
　　一般来说，企业在面临iSCSI SAN存储解决方案时，多半喜欢拿FC SAN及NAS与其做一番比较。在此先就FC与iSC
　　
　　SI做一比较，基本两者同属走Block协议的SAN架构，只不过前者透过光纤，后者藉由IP传输数据罢了，而两者在管理及应用上也大同小异，其间只不过优劣好坏的差异。
　　
　 　至于SAN与NAS的差异而言，笔者走访了许多iSCSI厂商，大部分厂商对于此比较，多半都面露疑惑不解的表情，他们认为SAN与NAS是完全不同架 构的存储方案，前者支持Block协议，后者则支持File协议，所以拿两个完全不同协议及架构的标准相比，是不太适宜的。
　　
　　如果 硬要从中做个区别的话，精业公司产品技术处存储产品整合服务部产品经理邱显进倒提出了一个简显易懂的区别方法，那就是SAN的精髓在于分享存储配备 （Sharing Storages）；NAS则在于分享数据（Sharing Data）。总而言之，NAS与SAN因为架构及应用领域的不同，所以不会相互取代，而会共存于企业存储网络之中。
　　
　　不论如何，为了让读者进一步了解iSCSI、FC及NAS的差异，在此还是尽量做一番归纳整理，以供读者参考：
　　
　　接口技术：iSCSI和NAS一样透过IP网络来传输数据，FC则不一样，数据是透过光纤 通道（Fibre Channel）来传递。
　　
　　数据传输方式：同为SAN的iSCSI及FC都采用Block协议方式，而NAS则采用File协议。
　　
　 　传输速度：就目前的传输速度而言是FC（2Gb）最快、iSCSI（1Gb）次之，NAS居末。基本上，FC及iSCSI的Block Protocol会比NAS的File Protocol来得快，这是因为在操作系统的管理上，前者是一个“本地磁盘”，后者则会以“网络磁盘”的名义显示。所以在大量数据的传输上，iSCSI 绝对会比NAS快得多。
　　
　　资源共享：iSCSI和NAS共享的是 存储资源，NAS共享的是数据。
　　
　　管理门坎：iSCSI和NAS都采用IP网络的现有成熟架构。所以可延用既有成熟的网络管理机制，不论是建置、管理或维护上，都非常方便及容易。而FC则完全独立于一般网络系统架构，所以需由FC供货商分别提供专属管理工具软件。
　　
　　管理架构：透过网络交换机，iSCSI及FC可有效集中控管多台主机对存储资源的存取及利用，善用资源的调配及分享，同时速度上也快于网络磁盘的NAS。
　　
　　成本：比起FC而言，以太网络是个十分成熟的架构，而熟悉的人才甚多，所以同样采用IP网络架构的iSCSI及NAS，建置成本低廉、管理容易而维护方便。至于与FC在建置成本上的进一步比较，可见表1。
　　
　　传输距离：原则上，三者都支持长距离的数据传输。FC的理论值可达100公里。透过IP网络的NAS及iSCSI理论上都没有距离上的限制，但NAS适合长距小档案的传输，iSCSI则可以进行长距大量资料的传递。
　　
　　系统支持：相较起来，iSCSI仍然比较少。FC主要是由适配卡供货商提供驱动程序和简单的管理程序。
　　



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