什么是ip存储技术
仅就技术而言，SAN和NAS可谓各有千秋。然而无论SAN还是NAS都只是最为基本的存储系统拓扑结构单元，而一个真正的实际应用，往往要求存储系统具有多方面的结构和性能特征。所以我们看到，用户在面对存储系统选择时，总是要无奈的调整甚至放弃掉一些需求，以使自身的应用可以稳定可靠的运行于现有的NAS或SAN架构之上。
目前，国际存储工业协会正在考虑制定一个共享存储模式标准(share storage model)，以此来统一SAN、NAS等具体技术实现。这很像以OSI七层协议标准来统一各种实际存在的网络协议，而且共享存储模式标准本身也是一个分层的结构。虽然这一标准还处在形成的初期，但其指导意义已经显现了出来。随着存储技术各个层次的明确划分，专家们发现SAN和NAS技术并不是完整的存储“协议栈”。就如同TCP/IP协议不是完整的网络通信协议栈一样。于是在存储“协议栈”上层，各厂商发展出了“虚拟存储”技术，而在底层出现了“IP存储”技术。从技术实现的层次上讲，与其说“IP存储技术是SAN和NAS技术的融合”，不如说“IP存储技术为SAN和NAS技术的融合提供了一个平台”更为确切。
那么到底什么是IP存储技术呢?简而言之，就是以高速以太网联接为基础，通过IP协议进行数据交换的存储技术。
IP存储网络分析
在竞争激烈的存储市场中，新的基于IP的存储网络出现了。IP存储的发展是基于先前制定的以太网(IEEE802.3)和IP标准。Gbit以太网(IEEE802.3a)采用了Fibre Channel的物理层和数据编码机制，从而为IP存储提供了可靠的Gbit传输带宽，而10G以太网(IEEE 802.3a)的出现则为以太网带来了优势。和IP相关的标准成就了今天无所不在的互联网，IP网络在今天成为水、电一样Plugand Play的必需品。对于IP存储来说，必须将IP互联网和SCSI存储两种截然不同的技术融合在一起，而不能产生冲突。借助于IP存储协议，块数据传输可以和用户数据通信共用同一个网络基础架构。
IP存储协议：FCIP、iFCP、iSCSI
IETF是一个进行技术和标准开发的国际化的非官方组织，对任何有兴趣的个人都是开放的，和具体厂商无关。其中IP存储工作组当前负责三个主要的IP存储协议：FCIP、iFCP和iSCSI协议的制定。下面就相关协议进行详细介绍。
FCIP
FCIP使用TCP/IP封装Fibre Channel帧，主要用于连接广域FC SAN。在三种IP存储协议中，FCIP包含的IP内容最少。FCIP在两个FC SAN“岛”之间提供IP连接“隧道”，而不是在两个独立存储设备之间提供本地IP连接。当一个FC SAN“岛” 的Fibre Channel节点需要和一个远程FC SAN“岛” 的Fibre Channel节点进行通信时，FCIP设备将整个Fibre Channel帧封装到TCP/IP帧中通过IP网络发送。
iFCP
iFCP是一个网关到网关的协议，它为TCP/IP网络上的Fibre Channel设备提供Fibre Channenl fabric服务。与FCIP和iSCSI一样，iFCP使用TCP进行拥塞控制、错误检测和恢复。与FCIP不同，iFCP不只是简单地对FibreChannel fabric进行远程连接，它可以用来代替FibreChannel fabric，以提供一个更加集成的IP存储方案。FC磁盘此列、HBA、路由器和交换机都可以直接连接到iFCP存储交换机上。由于执行单独的从Fibre Channel地址到IP地址的映射，iFCP使用标准IP路由在IP fabric上实现了任意实体之间的通信，在单独的Fibre Channel设备之间建立了TCP/IP连接。在三种IP存储协议中，iFCP是唯一被设计成既支持现有的Fibre Channel存储设备，又支持本地IP存储设备的协议。iFCP对Fibre Channel体系结构中与IP相关的部分进行了修改，例如地址转换模式，以此为存储网络的设计提供更多灵活性。此外，iFCP引进了FC协议的串行SCSI-3层，因而具有与广泛的Fibre Channel主机以及存储设备之间的互操作性。
iSCSI
FCIP是IP存储协议的一个极端，它包含最少的IP内容和最多的Fibre Channel成分，而iSCSI协议是与FCIP相对的另一个极端，它包含最多的和IP相关的内容，却没有Fibre Channel的成分。因此，iSCSI不是从FC SAN到IPSAN的过渡，它的野心是要自立为王，将Fibre Channel从SAN的领域中驱逐出去。和iFCP不同的是，iSCSI为通过IP网络进行块数据传输定义了它自己的串行SCSI-3实现;而和iFCP相似的是，iSCSI在存储端设备上采用了IP。iSCSI协议的目的是要使用本地iSCSI initiator和iSCSI target来建立IP SAN。因为每个主机和存储设备都支持Gbit以太网接口和iSCSI协议栈，因此，iSCSI设备可以直接连接到Gbit48 以太网交换机和IP路由器上，并且负责建立连接和维护连接的完整性。iSCSI协议层为操作系统提供了标准的SCSI命令接口，实现了和Fibre Channel协议同样的功能。
IP存储网络技术
1.可靠性
IP存储协议使用TCP/IP在不可靠的Gbit以太网上进行可靠的块数据传输。然而，IP网络本质上是不稳定的，具有变化很大的带宽，有可能在拥塞情况下丢失数据报。TCP层用来处理可能在IP层出现的不稳定和数据的丢失。
2.性能
由于IP SAN上的主机除了要处理Gbit速率下的TCP协议开销以外，还必须同时提供磁盘和用户事务处理，因此TCP协议开销占用过多CPU周期的问题成为了IP SAN性能的一个“降速器”。TOE(TCP Off-load Engine)扮演了救主的角色，它可以使用软件程序来实现，也可以使用ASIC或者NIC板载的专用处理器来实现(效率更高)。还有一个和主机initiator相关的问题，FC HBA驱动程序实现了Fibre Channel协议，以接收主机操作系统的SCSI命令和数据，而试图重新构建全新解决方案的iSCSI则是基于硬件或者软件驱动来实现串行SCSI-3协议。
此外，在10Gbps和更高速以太网技术的支持下，IP SAN的性能有了量的飞跃，IP存储应用程序可以从
10Gbps以太网中极大地受益。10Gbps以太网和Trunking(802.3ad链路聚合)技术，可以为交换网络提供更高带宽，从而可以建立能够容纳更多服务器和存储设备的大型企业级IP SAN。
3.安全性
如果没有辅助的安全措施，那么就无法在不可靠的网络上传输核心业务应用的存储数据。IP SAN技术的一个很大的优点就是能够利用其复杂的安全机制来进行认证和数据加密。这允许用户合理地使用不同的安全方法，这些方法包括存储资源的简单隔离(iSNS发现域、LUN掩码、VLAN标志)、通信设备之间建立认证和敏感数据有效载荷加密(IPSec产品如防火墙和具有IPSec引擎的IP路由器)、基于策略的安全控制ACL、以及用于广域网应用的VPN。所以，尽管IP网络有其固有的安全隐患，但是利用
这些已有的成熟产品和有效方法可以保证其安全性。
4.存储网络管理
IP SAN最有力的市场优势之一是可以简化存储网络管理，包括数据存放管理和数据传输管理两方面。对于数据传输的管理，与FC SAN不同，IP存储管理不需要创建它自己的一套管理工具，它可以利用已有的IP网络管理程序来进行管理，通过使用现有的管理平台能够很轻松地实现IP存储会话，实现互连的验证，更快地排查隔离问题。而数据存放的管理包括存储资源管理、分级存储管理，这是在IP SAN的架构之上来进行存储空间的分配和管理。
5.远程应用
IP SAN除了可以实现FC SAN能实现的存储合并、服务器集群和LAN-free/Server-free备份以外，由于目前的城域网和广域网链路通常是基于Gbit以太网(MAN)或WAN传输中的IP来实现的，因此可以利用现有的链路将存储应用扩展到数据中心以外， 实现IP存储的远程应用。此类应用包括远程备份、Internet内容发布、远程镜像和灾难恢复。
6.成本
不同于FC SAN需要完全新建，IP SAN可以充分利用现有用户数据通信网络来构建，省却了大量的经济成本和人工时间，更可以利用IP网络现有的管理工具和安全措施。此外，IP SAN产品具有的开放性标准和良好的互操作性也为市场推广扫清了障碍。
.- 上一篇:网络存储之DAS技术介绍
- 下一篇:详解IP网络存储技术