テクノロジーの進歩に伴い、最新のコンピューティング用のより効率的なストレージ システムの必要性が大幅に増加しています。 ここで、Internet Small Computer System Interface (iSCSI) とストレージ ネットワーキングが役に立ちます。 この記事では、iSCSI の定義、その機能、従来のストレージ システムとの違いについて詳しく説明します。 さらに、ストレージ ネットワーキングの利点や最新のコンピューティングでの用途など、ストレージ ネットワーキングの概要についても説明します。
Internet Small Computer System Interface (iSCSI) は、インターネット プロトコル (IP) ネットワーク上でデータを送信するためのストレージ ネットワーキング プロトコルです。 簡単に言うと、iSCSI は、インターネット経由でストレージベースのデータを送受信する方法です。 iSCSI の重要な利点の XNUMX つは、組織が既存のイーサネット インフラストラクチャ上でストレージ ネットワークを実行できるため、コストが削減され、管理が簡素化されることです。
従来のストレージ設定では、データは物理ケーブルを介してサーバーからストレージ デバイスに送受信されます。 iSCSI では、物理ワイヤが ストレージ送信用のネットワーク接続。 この接続は、広大なエリア ネットワーク (WAN)、ローカル エリア ネットワーク (LAN)、またはインターネット経由で行うことができ、複数の場所にわたるリモート ストレージが可能になります。 iSCSI を使用すると、コンピュータはストレージの共有プールにアクセスし、ローカル ストレージ デバイスであるかのようにデータにアクセスできます。
iSCSI と従来のストレージの大きな違いの XNUMX つは、データの送信方法です。 従来のストレージ システムでは、データは物理ケーブルを介して送受信されます。 ただし、iSCSI を使用すると、 データはネットワーク経由で送信されます 繋がり。 これは、複数のサーバーが共有データ プールにアクセスできることを意味し、企業はストレージ システムを管理しやすくなります。 さらに、iSCSI はファイバー チャネルなどの従来のストレージ ソリューションよりも低コストのオプションを提供し、ネットワーク トポロジの柔軟性を高めます。
ストレージ ネットワーキングには、複数のサーバー間でアクセスを共有するためにストレージ デバイスをネットワークに接続することが含まれます。 これらのネットワークは、iSCSI、Network Attached Storage (NAS)、Fibre Channel (FC) などのプロトコルを使用して、ストレージ デバイスからサーバーにデータを送信します。 ストレージ ネットワーキングの主な利点の XNUMX つは、複数の場所からアクセスおよび管理できる集中ストレージ リソースを提供することです。 さらに、複数のサーバーにわたるストレージの割り当てと管理をより効率的に行うことができます。
iSCSI イニシエーターは、ネットワーク経由でストレージにアクセスする必要があるサーバーまたはその他のデバイス上で実行されるソフトウェア コンポーネントです。 その主な機能は、iSCSI ターゲットとの通信を開始し、接続を確立し、Web 経由で SCSI コマンドを送信することです。 イニシエータには、SCSI コマンドとデータをカプセル化する iSCSI プロトコルが含まれており、TCP/IP ネットワーク経由で送信できるようになります。
サーバーがネットワーク経由でストレージにアクセスするリクエストを送信すると、iSCSI イニシエータがそのリクエストを処理し、必要な SCSI コマンドを iSCSI ターゲットに送信します。 イニシエータは、iSCSI 接続のクライアントとして機能し、サーバーとターゲット間のすべての通信を処理する責任を負います。
iSCSI ターゲットは、iSCSI プロトコルを使用してネットワーク経由でストレージへのブロック レベルのアクセスを提供するストレージ デバイスまたは論理ユニットです。 イニシエータから SCSI コマンドとデータを受信し、コマンド タイプに応じてそれらを処理します。 iSCSI ターゲットは、スタンドアロンのストレージ デバイスまたはストレージ アレイ内の論理ユニットにすることができます。
ターゲットは、仮想ボリュームまたは論理ユニットをネットワーク上に公開することにより、ストレージ リソースをイニシエータに提供します。 イニシエータは、サーバーに接続されたローカル ストレージ デバイスとしてこれらのリソースにアクセスできます。 ターゲットはストレージ リソースも管理し、認可ポリシーに基づいてアクセスを制御します。
iSCSI プロトコルを使用して、TCP/IP ネットワーク経由で iSCSI イニシエータとターゲットの間で通信します。 このプロトコルにより、SCSI コマンドとデータをネットワーク上で送信される TCP/IP パケットにカプセル化できます。
iSCSI 接続は、XNUMX ウェイ ハンドシェイク メカニズムを使用して確立されます。 接続の確立中に、イニシエータとターゲットは、認証、データ転送サイズ、エラー回復などのセッション パラメータをネゴシエートします。 接続が確立されると、イニシエータは SCSI コマンドをターゲットに送信でき、ターゲットはステータス情報またはデータ転送要求でコマンドに応答できます。
| パラメーター | iSCSIの | Fibre Channel |
|---|---|---|
| データ転送速度 | 1 Gbps ～ 10 Gbps1 | 1 Gbps ～ 16 Gbps2 |
| エラー率 | IP ネットワークではネットワークの輻輳やエラーが発生する可能性があります3 | 高度なエラー検出および回復メカニズムにより低下3 |
| レイテンシ | TCP/IP2のオーバーヘッドにより高くなる | ストレージ ネットワーク専用に設計されているため低めです2 |
| 最大ケーブル長 | 基盤となるイーサネットインフラストラクチャに依存4 | 最大 10 キロメートルまでサポート4 |
| 接続可能台数 | ネットワーク構成とデバイスによって異なります | ネットワーク構成とデバイスによって異なります |
| 最大ストレージ容量のサポート | ペタバイト規模のストレージをサポート可能5 | ペタバイト規模のストレージをサポート可能5 |
| 構成要件 | より簡単でコスト効率が高く、通常の NIC を使用6 | HBA や専用ケーブルなどの特殊なハードウェアが必要6 |
| さまざまなオペレーティング システムとの互換性 | ほとんどの主要なオペレーティング システムと互換性があります7 | ほとんどの主要なオペレーティング システムと互換性があります7 |
| ネットワークトポロジ | 標準のイーサネット ネットワーク トポロジを使用4 | 複数のトポロジで構成可能4 |
| セキュリティ機能 | CHAP認証とIPSec8をサポート | ゾーニングやLUNマスキングなどの堅牢なセキュリティ機能を備えています8 |
iSCSI とファイバー チャネルの主な違いの XNUMX つは、 伝送技術。 iSCSI は、広く採用されているネットワーク標準であるイーサネット経由でデータを送信しますが、ファイバー チャネルは専用ネットワーク上で光ファイバー アーキテクチャを使用します。 その結果、ファイバー チャネルは高速帯域幅と優れたバッファリング機能により高いパフォーマンスを提供し、iSCSI はより柔軟な接続サポートと既存のイーサネット インフラストラクチャとの幅広い互換性を提供できます。
iSCSI とファイバー チャネルのもう XNUMX つの大きな違いは、費用対効果です。 iSCSI は標準のイーサネット ネットワーキング ハードウェアを使用するため、ファイバ チャネルよりも手頃な価格です。 対照的に、ファイバー チャネルには特殊なハードウェアと専用のネットワーク インフラストラクチャが必要なため、導入と管理のコストが高くなります。 ただし、ファイバー チャネルはより優れたパフォーマンス、信頼性、セキュリティ機能を提供するため、需要の高い重要なアプリケーションにより適しています。
iSCSI にはファイバー チャネルに比べていくつかの利点があり、柔軟でより効率的な SAN オプションとなります。 まず、iSCSI は既存のイーサネット インフラストラクチャに簡単に統合できるため、システム管理者は iSCSI SAN を管理する際に使い慣れたネットワーキング ツールやテクニックを活用できます。 次に、iSCSI はさまざまなオペレーティング システムと互換性があり、Linux、Unix、Windows などのほぼすべてのエンタープライズ プラットフォームをサポートします。 XNUMX 番目に、iSCSI は標準のコスト効率の高いイーサネット ネットワーク上で高速データ伝送を実現し、ファイバ チャネルに代わるコスト効率の高い代替手段を提供します。
これらの利点にもかかわらず、iSCSI にはいくつかの課題もあります。 iSCSI の重要な課題の XNUMX つは、そのセキュリティです。 iSCSI は TCP/IP プロトコルを使用しますが、これはスニッフィング、スプーフィング、データ盗難などの攻撃に対して脆弱です。 その結果、iSCSI SAN 管理者は、認証、暗号化、アクセス制御などの高度なセキュリティ対策を採用してネットワークを保護する必要があります。 iSCSI のもう XNUMX つの課題はそのパフォーマンスであり、特に高ワークロードのアプリケーションやデータ集約型のワークロードを処理する場合に、輻輳やネットワーク遅延の影響を受ける可能性があります。
ネットワーク内に iSCSI SAN をセットアップするには、いくつかの重要なハードウェア コンポーネントとソフトウェア コンポーネントが必要です。 まず、サーバーやネットワーク接続ストレージ (NAS) デバイスなどの iSCSI 対応ホストが必要です。 また、iSCSI ブロック ストレージ システム (ストレージ アレイまたはディスク エンクロージャ) も必要です。 これらのシステムはデータを保存し、iSCSI ホストへの接続を提供します。
必要なハードウェア コンポーネントをすべて用意したら、いくつかの重要な手順に従って、iSCSI ホストとブロック ストレージ システムを構成する必要があります。 まず、iSCSI ホストのネットワーク設定を構成し、iSCSI ブロック ストレージ システムにアクセスできるようにする必要があります。 次に、iSCSI ターゲットの作成や各イニシエータのアクセス権の指定など、ブロック ストレージ システムを構成する必要があります。 最後に、簡単な接続テストを実行して、iSCSI ホストがブロック ストレージ システムと通信できることを確認する必要があります。
iSCSI ホストは、SCSI (Small Computer System Interface) コマンドを IP ネットワーク経由で iSCSI ターゲットに送信するデバイスです。 ホストには、サーバーが iSCSI ターゲットに接続できるようにする iSCSI イニシエーターまたはソフトウェア コンポーネントをサポートする任意のデバイスを使用できます。 iSCSI ターゲットに接続すると、ホストはその背後にあるストレージ デバイスにアクセスできるようになります。
一方、ブロック ストレージ システムは、データをブロックに保存し、それをハード ディスクとして iSCSI ホストに提供するデータ ストレージ システムです。 iSCSI を使用すると、iSCSI ストレージ アレイやディスク エンクロージャなどのさまざまなブロック ストレージ システムを使用できます。 ストレージ アレイは複数のディスク ドライブを備えた集中システムであり、さまざまな形式の冗長性を提供して、個々のディスクに障害が発生した場合でもデータを常に利用できるようにします。
サーバー ネットワークに iSCSI ストレージ システムを実装すると、サーバーの効率が向上します。 まず、iSCSI ストレージにより集中管理が可能になり、管理者がすべてのディスクを XNUMX か所から管理できるようになり、管理プロセスが合理化されます。 次に、iSCSI ストレージ システムは、データ アクセス時間を短縮することでパフォーマンスを向上させ、データ転送速度の高速化につながります。 第三に、iSCSI ストレージ ソリューションは、アプリケーションが物理ディスク領域を共有できるようにすることで、サーバーの速度を向上させます。
iSCSI ストレージ システムの利点はサーバー効率の向上に限定されず、コスト面でも大きなメリットがあります。 iSCSI ストレージ ソリューションは、総所有コスト (TCO) を削減することで組織のコストを節約できます。 iSCSI ストレージ システムは標準のイーサネット ケーブルを使用し、独自のハードウェアよりも安価です。 これにより、導入コストが大幅に削減されます。 さらに、iSCSI ストレージ システムは従来のストレージ システムよりも必要なスペースと電力が少なく、運用コストが削減されます。
iSCSI ストレージ システムの実装中に潜在的な課題が発生する可能性があります。 大きな懸念の XNUMX つはセキュリティです。 iSCSI ストレージ システムは TCP/IP ネットワーク経由でデータを送信するため、マルウェアやハッキングに対して脆弱です。 したがって、組織は iSCSI ストレージ システムの安全性を確保し、データの損失や盗難を防ぐための適切なセキュリティ対策を実装する必要があります。 もう XNUMX つの懸念は、パフォーマンスの最適化です。 iSCSI ストレージ システムは従来のストレージ システムよりも優れたパフォーマンスを提供しますが、組織はこの向上したパフォーマンスを活用するためにアプリケーションを最適化する必要がある場合があります。
要約すると、iSCSI は、他のストレージ システムに比べて多くの利点を提供する、非常に効果的かつ手頃な価格のテクノロジです。 その拡張性、柔軟性、導入の容易さにより、新興企業、中小企業、大企業にとって理想的な選択肢となっています。 iSCSI テクノロジーを利用することで、企業はコストの削減、セキュリティの向上、ストレージとバックアップ ソリューションのメンテナンスのアクセスしやすさを実現できます。
iSCSI は Internet Small Computer System Interface の略で、IP ネットワーク上での SCSI コマンドの送信を可能にするストレージ ネットワーキング プロトコルです。 iSCSI は、ストレージ デバイスのデータ ブロックへの直接アクセスを可能にするブロック レベルのプロトコルです。 その主な利点は、企業が既存のイーサネット インフラストラクチャを使用してサーバーをストレージ デバイスに接続できるため、ストレージ システムの導入と保守がより簡単かつコスト効率よく行えることです。
iSCSI には、拡張性、手頃な価格、柔軟性など、他のストレージ システム テクノロジに比べて多くの利点があります。 企業はハードウェアを交換したりネットワークを再構成したりすることなく、必要に応じてストレージ容量を追加できるため、拡張性に優れています。 さらに、既存のイーサネット インフラストラクチャを使用するため、高価なファイバ チャネル スイッチやアダプタが不要になるため、他のストレージ システム テクノロジよりも手頃な価格になります。 iSCSI は柔軟性も高く、複数のベンダーのさまざまなストレージ デバイスと連携できるため、ベンダー ロックインが軽減されます。
iSCSI が効率的かつ安全に動作するには、信頼性の高いイーサネット ネットワーク、適切なストレージ デバイス、および専用の iSCSI ソフトウェアが必要です。 高品質のパフォーマンスを確保するには、イーサネット ネットワークは高速で遅延が低い必要があります。 さらに、ストレージ デバイスは iSCSI と互換性があり、ビジネス ニーズを満たすのに十分なストレージ容量を備えている必要があります。 最後に、SCSI コマンドの送信を可能にするために、専用の iSCSI ソフトウェアをサーバーとストレージ デバイスの両方にインストールする必要があります。
多くの企業は、ストレージおよびバックアップ ソリューションを改善するために iSCSI テクノロジを導入することに成功しています。 たとえば、シンガポールのインターネット サービス プロバイダーは、iSCSI を使用して、手頃な価格でスケーラブルなストレージ ソリューションを顧客に提供しました。 iSCSI を使用すると、プロバイダーはオンデマンドで新しいストレージ ボリュームを迅速かつ簡単に作成できるため、より機敏で顧客のニーズに対応できるようになります。 さらに、米国の大手医療プロバイダーは、iSCSI を使用して、より堅牢な災害復旧計画を作成しました。 iSCSI を使用すると、プロバイダーは複数のサイト間でデータを複製できるため、災害発生時にも重要な患者情報を常に利用できるようになります。
A: iSCSI は、インターネット スモール コンピューター システム インターフェイスの略です。 これは、TCP/IP ネットワーク経由でストレージ デバイスへのブロック レベルのアクセスを可能にするストレージ ネットワーク標準です。
A: iSCSI は、SCSI コマンドを IP パケットにカプセル化し、TCP/IP ネットワーク経由で送信することによって機能します。 その後、パケットは受信側で逆アセンブルされ、ストレージ ターゲットで SCSI コマンドが実行されます。
A: iSCSI を使用すると、次のような利点があります。
A: iSCSI イニシエーターは、ストレージ ターゲットとの iSCSI セッションを開始および管理するソフトウェアまたはハードウェア コンポーネントです。 これにより、サーバーはネットワーク経由でストレージ リソースにアクセスできるようになります。
A: iSCSI ターゲットは、iSCSI イニシエータにストレージ リソースを提供するストレージ サーバーまたはデバイスです。 イニシエータから送信された SCSI コマンドを受信して実行し、要求されたデータをネットワーク経由で送り返します。
A: iSCSI イニシエータを iSCSI ターゲットに接続するには、イニシエータ上で iSCSI イニシエータ ソフトウェアを構成し、ターゲットの IP アドレスまたは iSCSI 修飾名 (IQN) を指定して、両者の間に iSCSI セッションを確立する必要があります。
A: はい、iSCSI はストレージ ネットワーキングに既存のイーサネット インフラストラクチャを利用できます。 通信には標準のイーサネット ポートと TCP/IP プロトコルを使用します。
A: iSCSI を使用するには、サーバーおよびストレージ ターゲットに iSCSI ホスト バス アダプター (HBA) または iSCSI オフロード エンジンが必要です。 これらの特殊なハードウェア コンポーネントは、iSCSI コマンドの処理をシステムからオフロードします。 サーバーのCPU、パフォーマンスが向上します。
A: ISCSI は、ファイバー チャネルや NAS などの他のストレージ テクノロジーと併用できます。 異種環境でサーバーをストレージ リソースに接続するための、柔軟でコスト効率の高いソリューションを提供します。
A: iSCSI とファイバー チャネルの主な違いは、基礎となるテクノロジーとコストです。 iSCSI は標準のイーサネット インフラストラクチャと TCP/IP プロトコルを利用するため、より手頃な価格で実装が容易になります。 一方、ファイバー チャネルは専用の高速ネットワークと特殊な HBA を使用するため、高価になりますが、より高いパフォーマンスを提供します。
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