iSCSI虛擬化的模型

李 晟

英業(yè)達(dá)集團（天津）技術(shù)有限公司，天津 300192

1 iSCSI 主要由4個部分組成

1）iSCSI 地址和命名規(guī)則。在網(wǎng)絡(luò)實體中，iSCSI 節(jié)點是SCSI 設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中可用的標(biāo)識符，每個 iSCSI 節(jié)點都有一個獨一無二的名稱（其長度最多可以達(dá) 255 個字節(jié)），這種名稱是根據(jù) Internet 節(jié)點的命名規(guī)則進(jìn)行命名的。

2）iSCSI 會話管理。iSCSI 會話由登錄階段（Login Phase）和工作階段（Full Feature Phase）兩部分構(gòu)成，由特殊命令完成。

3）iSCSI 差錯處理。由于在 IP 網(wǎng)絡(luò)，特別是在 WAN 中實施 iSCSI 會經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸錯誤現(xiàn)象，iSCSI 協(xié)議可以提供錯誤處理方法。

4）iSCSI 安全性。由于 iSCSI 工作在數(shù)據(jù)可能被非法訪問的網(wǎng)絡(luò)，該協(xié)議允許使用不同安全性途徑。

2 iSCSI PDU 結(jié)構(gòu)

在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)的iSCSI協(xié)議通信就是在發(fā)送端把SCSI命令和SCSI數(shù)據(jù)封裝在iSCSI協(xié)議數(shù)據(jù)單元(iSCSI Protocol Data Unit，iSCSI PDU)中，然后再將iSCSI PDU依次經(jīng)過TCP封裝、IP封裝和數(shù)據(jù)鏈路層封裝，最后發(fā)送到IP網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳輸；而在接收端執(zhí)行相反的操作。所有iSCSI協(xié)議層的操作都是通過在兩個對應(yīng)的iSCSI結(jié)點之間交換iSCSI協(xié)議數(shù)據(jù)單元來完成的。iSCSI PDU包括一個基本報頭，0～n個附加報頭，0～1個報頭校驗，0～1個數(shù)據(jù)段，0～1個數(shù)據(jù)校驗。其中，數(shù)據(jù)校驗的存在以數(shù)據(jù)段的存在為前提。RFC3720標(biāo)準(zhǔn)共定義了18種不同類型的iSCSI協(xié)議數(shù)據(jù)單元。

3 多節(jié)點空間的整合方式

1）在多個節(jié)點（Node）上的分別輸出（export）本地的存儲設(shè)備，而在initiator 端通過這些ip 分別連接到這些存儲設(shè)備上，此時我們可在initiator 端看到一個完整的存儲空間，如圖1所示。

圖1 多空間整合

所有輸出的存儲設(shè)備是相同類型和大小的磁盤。每個target端上提供的信息為合并后的完整存儲空間信息。

2）在訪問存儲空間時，initiator會分別往這n 個存儲設(shè)備上訪問數(shù)據(jù)。即整合后的存儲空間構(gòu)成如圖2所示。

圖2 組合空間的組成

3）訪問數(shù)據(jù)塊的校驗

在每一個Node節(jié)點上有整合后的空間映射表，當(dāng)接收到Initiator端的通信請求時，需要驗證該數(shù)據(jù)塊是否存放在本地，如果不是，發(fā)送重試信息給Initiator。此時，Initiator就會將信息發(fā)送到下一個節(jié)點中。

不同節(jié)點的ip加入順序與空間分配順序相關(guān)，這樣可以避免反復(fù)的數(shù)據(jù)包重發(fā)過程。另外，iSCSI包的大小在通信前需要指定為統(tǒng)一的大小，每次訪問按照這個大小發(fā)送信息包。

4 結(jié)論

通過以上論述，我們就可以實現(xiàn)一個iSCSI空間的擴展。它實現(xiàn)了多個Node上空間的整合和多個Node上的數(shù)據(jù)并發(fā)訪問，減少了計算機系統(tǒng)的最大瓶頸磁盤的影響，提高了存儲設(shè)備的性能。本文所闡述的只是一個模型的樣本，具體使用時還有許多需要完善的地方。