По мере развития технологий значительно возросла потребность в более эффективных системах хранения данных для современных вычислений. Вот тут-то и пригодятся Интернет-интерфейс малых компьютерных систем (iSCSI) и сети хранения данных. В этой статье мы углубимся в определение iSCSI, его функциональность и отличие от традиционных систем хранения. Кроме того, мы предоставим краткий обзор сетей хранения данных, включая их преимущества и использование в современных вычислениях.
Интерфейс малых компьютерных систем Интернета (iSCSI) — это сетевой протокол хранения данных для передачи данных по сетям Интернет-протокола (IP). Проще говоря, iSCSI — это способ отправлять и получать данные из хранилища через Интернет. Одним из важнейших преимуществ iSCSI является то, что он позволяет организациям запускать свои сети хранения данных на существующей инфраструктуре Ethernet, тем самым снижая затраты и упрощая управление.
В традиционной системе хранения данные отправляются и принимаются по физическим кабелям от серверов к устройствам хранения. При использовании iSCSI физические провода заменяются сетевое соединение для передачи данных. Это соединение может быть установлено через обширную сеть (WAN), локальную сеть (LAN) или Интернет, что позволяет использовать удаленное хранилище в нескольких местах. Благодаря iSCSI компьютеры могут получить доступ к общему пулу хранилища и данным, как если бы это было локальное устройство хранения.
Одно существенное различие между iSCSI и традиционным хранилищем заключается в способе передачи данных. В обычных системах хранения данные отправляются и принимаются по физическим кабелям. Однако при использовании iSCSI данные передаются по сети связь. Это означает, что несколько серверов могут получить доступ к общему пулу данных, что упрощает предприятиям управление своими системами хранения. Кроме того, iSCSI предлагает более дешевый вариант, чем традиционные решения хранения данных, такие как Fibre Channel, и обеспечивает большую гибкость топологии сети.
Сеть хранения данных предполагает подключение устройств хранения к сети для совместного доступа между несколькими серверами. Эти сети используют такие протоколы, как iSCSI, сетевое хранилище (NAS) и Fibre Channel (FC) для передачи данных с устройств хранения на серверы. Одним из ключевых преимуществ сети хранения данных является то, что она обеспечивает централизованный ресурс хранения, к которому можно получить доступ и управлять им из нескольких мест. Кроме того, это позволяет более эффективно распределять хранилище и управлять им на нескольких серверах.
Инициатор iSCSI — это программный компонент, который работает на сервере или другом устройстве, которому необходим доступ к хранилищу по сети. Его основная функция — инициировать связь с целью iSCSI, установить соединение и отправить команды SCSI через Интернет. Инициатор содержит протокол iSCSI, который инкапсулирует команды и данные SCSI, позволяя отправлять их по сети TCP/IP.
Когда сервер отправляет запрос по сети на доступ к хранилищу, инициатор iSCSI обрабатывает запрос и отправляет необходимые команды SCSI целевому объекту iSCSI. Инициатор действует как клиент в соединении iSCSI и отвечает за обработку всей связи между сервером и целью.
Цель iSCSI — это устройство хранения или логическая единица, которая обеспечивает доступ к хранилищу на уровне блоков по сети с использованием протокола iSCSI. Он получает команды и данные SCSI от инициатора и обрабатывает их в соответствии с типом команды. Целью iSCSI может быть автономное устройство хранения или логическая единица в массиве хранения.
Цель предоставляет инициатору ресурсы хранения, предоставляя виртуальные тома или логические единицы по сети. Инициатор может получить доступ к этим ресурсам как к локальным устройствам хранения, подключенным к серверу. Цель также управляет ресурсами хранения и контролирует доступ на основе политик авторизации.
C обменивается данными между инициаторами и целями iSCSI по сети TCP/IP с использованием протокола iSCSI. Протокол позволяет инкапсулировать команды и данные SCSI в пакеты TCP/IP, передаваемые по сети.
Соединение iSCSI устанавливается с использованием механизма трехэтапного подтверждения. Во время установления соединения инициатор и цель согласовывают параметры сеанса, такие как аутентификация, размер передаваемых данных и восстановление после ошибок. Как только соединение установлено, инициатор может отправлять команды SCSI цели, а цель может отвечать на них информацией о состоянии или запросами на передачу данных.
| Параметр | ISCSI | Fibre Channel |
|---|---|---|
| Скорость передачи данных | от 1 Гбит/с до 10 Гбит/с1 | от 1 Гбит/с до 16 Гбит/с2 |
| Частота ошибок | Возможны перегрузки сети и ошибки, распространенные в IP-сетях3. | Меньше из-за усовершенствованных механизмов обнаружения и восстановления ошибок3 |
| Задержка | Выше из-за накладных расходов TCP/IP2. | Ниже, поскольку он разработан специально для сетей хранения данных2. |
| Максимальная длина кабеля | Зависит от базовой инфраструктуры Ethernet4 | Поддерживает расстояние до 10 километров4 |
| Количество устройств, которые можно подключить | Зависит от конфигурации сети и устройств | Зависит от конфигурации сети и устройств |
| Поддержка максимальной емкости хранилища | Может поддерживать петабайты памяти5 | Может поддерживать петабайты памяти5 |
| Требования к конфигурации | Проще и экономичнее, используются обычные сетевые карты6. | Требуется специализированное оборудование, такое как адаптеры главной шины и выделенные кабели6. |
| Совместимость с различными операционными системами | Совместимость с большинством основных операционных систем7 | Совместимость с большинством основных операционных систем7 |
| Сетевые топологии | Использует стандартную топологию сети Ethernet4 | Возможность настройки в нескольких топологиях4 |
| Параметры безопасности | Поддерживает аутентификацию CHAP и IPSec8. | Имеет надежные функции безопасности, включая зонирование и маскирование LUN8. |
Одно из ключевых различий между iSCSI и Fibre Channel заключается в их технологии передачи. iSCSI передает данные через Ethernet, широко распространенный сетевой стандарт, а Fibre Channel использует оптоволоконную архитектуру в выделенной сети. Следовательно, Fibre Channel предлагает более высокую производительность благодаря высокоскоростной полосе пропускания и превосходным возможностям буферизации, а iSCSI может обеспечить более гибкую поддержку соединений и более широкую совместимость с существующей инфраструктурой Ethernet.
Еще одним существенным различием между iSCSI и Fibre Channel является их экономическая эффективность. iSCSI более доступен, чем Fibre Channel, поскольку использует стандартное сетевое оборудование Ethernet. Напротив, для Fibre Channel требуется специализированное оборудование и выделенная сетевая инфраструктура, что приводит к более высоким затратам на развертывание и управление. Однако Fibre Channel предлагает более высокую производительность, надежность и функции безопасности, что делает его более подходящим для требовательных и критически важных приложений.
iSCSI имеет ряд преимуществ перед Fibre Channel, что делает его более гибким и эффективным вариантом SAN. Во-первых, iSCSI легко интегрируется в существующую инфраструктуру Ethernet, и системные администраторы могут использовать знакомые сетевые инструменты и методы при управлении своей сетью хранения данных iSCSI. Во-вторых, iSCSI совместим с различными операционными системами и поддерживает практически все корпоративные платформы, включая Linux, Unix и Windows. В-третьих, iSCSI обеспечивает высокоскоростную передачу данных по стандартной экономичной сети Ethernet, предлагая экономичную альтернативу Fibre Channel.
Несмотря на эти преимущества, iSCSI также создает некоторые проблемы. Одной из серьезных проблем iSCSI является его безопасность. iSCSI использует протокол TCP/IP, который уязвим для таких атак, как перехват, подмена и кража данных. В результате администраторам iSCSI SAN необходимо использовать расширенные меры безопасности, такие как аутентификация, шифрование и контроль доступа, чтобы защитить свою сеть. Еще одной проблемой iSCSI является его производительность, которая может страдать из-за перегрузки и задержек в сети, особенно при работе с высоконагруженными приложениями или рабочими нагрузками с интенсивным использованием данных.
Для настройки iSCSI SAN в вашей сети требуется несколько важных аппаратных и программных компонентов. Сначала вам понадобится хост с поддержкой iSCSI, например сервер или сетевое устройство хранения данных (NAS). Вам также потребуются блочные системы хранения данных iSCSI, которые могут представлять собой массивы хранения или дисковые полки. Эти системы будут хранить ваши данные и обеспечивать подключения к хосту iSCSI.
Когда у вас есть все необходимые аппаратные компоненты, вам необходимо выполнить несколько важных шагов для настройки хоста iSCSI и блочных систем хранения. Во-первых, вам необходимо настроить сетевые параметры хоста iSCSI и обеспечить ему доступ к блочным системам хранения данных iSCSI. Во-вторых, необходимо настроить блочные системы хранения, включая создание таргетов iSCSI и указание прав доступа для каждого инициатора. Наконец, вы должны убедиться, что хост iSCSI может взаимодействовать с блочными системами хранения, выполнив быструю проверку подключения.
Хост iSCSI — это устройство, которое отправляет команды SCSI (интерфейс малой компьютерной системы) по IP-сетям на цели iSCSI. Хостом может быть любое устройство, поддерживающее инициаторы iSCSI или программные компоненты, позволяющие серверам подключаться к целям iSCSI. После подключения к цели iSCSI хост может получить доступ к устройствам хранения данных, находящимся за ним.
С другой стороны, блочные системы хранения — это системы хранения данных, которые хранят данные блоками и представляют их хосту iSCSI в виде жестких дисков. С помощью iSCSI вы можете использовать различные блочные системы хранения, такие как массивы хранения iSCSI или дисковые полки. Массив хранения данных — это централизованная система с несколькими дисками, которая может обеспечивать различные формы резервирования, гарантируя, что ваши данные всегда будут доступны, даже если отдельные диски выйдут из строя.
Внедрение систем хранения данных iSCSI в серверную сеть повышает эффективность работы серверов. Во-первых, хранилище iSCSI обеспечивает централизованное управление, позволяя администраторам управлять всеми дисками из одного места, оптимизируя процесс управления. Во-вторых, системы хранения iSCSI обеспечивают лучшую производительность за счет сокращения времени доступа к данным, что приводит к более высокой скорости передачи данных. В-третьих, решения для хранения данных iSCSI повышают скорость работы сервера, позволяя приложениям совместно использовать физическое дисковое пространство.
Преимущества систем хранения данных iSCSI не ограничиваются повышением эффективности серверов, поскольку они также обеспечивают значительную экономическую выгоду. Решения для хранения данных iSCSI могут сэкономить организациям деньги за счет снижения совокупной стоимости владения (TCO). В системах хранения iSCSI используются стандартные кабели Ethernet, которые дешевле, чем проприетарное оборудование. Это значительно снижает стоимость развертывания. Кроме того, системы хранения iSCSI требуют меньше места и энергии, чем традиционные, что снижает эксплуатационные расходы.
Существуют потенциальные проблемы, которые могут возникнуть при внедрении систем хранения данных iSCSI. Одной из главных проблем является безопасность. Поскольку системы хранения iSCSI передают данные по сетям TCP/IP, они уязвимы для вредоносных программ и взлома. Следовательно, организации должны обеспечить безопасность своих систем хранения iSCSI и принять надлежащие меры безопасности для предотвращения потери или кражи данных. Еще одна проблема — оптимизация производительности. Хотя системы хранения iSCSI обеспечивают более высокую производительность, чем традиционные системы хранения, организациям может потребоваться оптимизировать приложения, чтобы воспользоваться преимуществами этой улучшенной производительности.
Подводя итог, можно сказать, что iSCSI — это высокоэффективная и доступная технология, предлагающая множество преимуществ по сравнению с другими системами хранения данных. Масштабируемость, гибкость и простота развертывания делают его идеальным выбором для стартапов, малого бизнеса и крупных предприятий. Используя технологию iSCSI, компании могут сэкономить средства, повысить безопасность и сделать обслуживание более доступных решений хранения и резервного копирования.
iSCSI означает Интернет-интерфейс малой компьютерной системы, протокол сети хранения данных, который позволяет передавать команды SCSI по IP-сетям. iSCSI — это протокол блочного уровня, обеспечивающий прямой доступ к блокам данных устройства хранения. Его основное преимущество заключается в том, что он позволяет предприятиям использовать существующую инфраструктуру Ethernet для подключения серверов к устройствам хранения данных, что упрощает и делает более экономичным развертывание и обслуживание систем хранения данных.
iSCSI имеет множество преимуществ перед другими технологиями систем хранения, включая масштабируемость, доступность и гибкость. Он масштабируем, поскольку позволяет предприятиям при необходимости добавлять больше емкости хранилища без замены оборудования или перенастройки сети. Кроме того, она более доступна, чем другие технологии систем хранения данных, поскольку использует существующую инфраструктуру Ethernet, что устраняет необходимость в дорогих коммутаторах и адаптерах Fibre Channel. iSCSI также является гибким, то есть он может работать с различными устройствами хранения данных от разных производителей, что снижает привязку к поставщику.
Для эффективной и безопасной работы iSCSI требуется надежная сеть Ethernet, подходящие устройства хранения и специализированное программное обеспечение iSCSI. Сеть Ethernet должна быть быстрой и иметь низкую задержку, чтобы обеспечить качественную работу. Кроме того, устройства хранения должны быть совместимы с iSCSI и иметь достаточную емкость для удовлетворения потребностей бизнеса. Наконец, как на сервере, так и на устройстве хранения должно быть установлено специализированное программное обеспечение iSCSI, чтобы обеспечить передачу команд SCSI.
Многие компании успешно внедрили технологию iSCSI для улучшения своих решений хранения и резервного копирования. Например, интернет-провайдер в Сингапуре использовал iSCSI, чтобы предоставить своим клиентам доступные и масштабируемые решения для хранения данных. Благодаря iSCSI поставщик может быстро и легко создавать новые тома хранения по требованию, что делает его более гибким и реагирующим на потребности клиентов. Кроме того, крупный поставщик медицинских услуг в США использовал iSCSI для создания более надежного плана аварийного восстановления. С помощью iSCSI поставщик мог реплицировать данные между несколькими площадками, гарантируя, что важная информация о пациентах всегда будет доступна в случае чрезвычайной ситуации.
О: iSCSI означает интерфейс малой компьютерной системы Интернета. Это стандарт сети хранения данных, который обеспечивает доступ на уровне блоков к устройствам хранения данных через сеть TCP/IP.
О: iSCSI работает путем инкапсуляции команд SCSI в IP-пакеты и передачи их по сети TCP/IP. Затем пакеты разбираются на принимающей стороне, и целевой объект хранения выполняет команды SCSI.
О: Использование iSCSI дает несколько преимуществ:
Ответ: Инициатор iSCSI — это программный или аппаратный компонент, который инициирует сеансы iSCSI с целевыми объектами хранения и управляет ими. Это позволяет серверам получать доступ к ресурсам хранения по сети.
Ответ: Цель iSCSI — это сервер или устройство хранения, которое предоставляет ресурсы хранения инициаторам iSCSI. Он получает и выполняет команды SCSI, отправленные инициаторами, и доставляет запрошенные данные обратно по сети.
О: Чтобы подключить инициатор iSCSI к цели iSCSI, вам необходимо настроить программное обеспечение инициатора iSCSI на инициаторе, указать IP-адрес или полное имя iSCSI (IQN) цели и установить сеанс iSCSI между ними.
О: Да, iSCSI может использовать существующую инфраструктуру Ethernet для организации сети хранения данных. Для связи он использует стандартные порты Ethernet и протоколы TCP/IP.
О: Чтобы использовать iSCSI, вам потребуются адаптеры главной шины iSCSI (HBA) или механизмы разгрузки iSCSI на серверах и целевых хранилищах. Эти специализированные аппаратные компоненты разгружают обработку команд iSCSI с процессор сервера, повышение производительности.
О: ISCSI можно использовать вместе с другими технологиями хранения данных, такими как Fibre Channel или NAS. Он обеспечивает гибкое и экономичное решение для подключения серверов к ресурсам хранения в гетерогенной среде.
О: Основное различие между iSCSI и Fibre Channel заключается в базовой технологии и стоимости. iSCSI использует стандартную инфраструктуру Ethernet и протоколы TCP/IP, что делает его более доступным и простым в реализации. С другой стороны, Fibre Channel использует выделенные высокоскоростные сети и специализированные адаптеры HBA, что делает его более дорогим, но обеспечивает более высокую производительность.
