iSCSI虛擬化的模型

李 晟

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

1 iSCSI 主要由4個(gè)部分組成

1）iSCSI 地址和命名規(guī)則。在網(wǎng)絡(luò)實(shí)體中，iSCSI 節(jié)點(diǎn)是SCSI 設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中可用的標(biāo)識(shí)符，每個(gè) iSCSI 節(jié)點(diǎn)都有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的名稱(chēng)（其長(zhǎng)度最多可以達(dá) 255 個(gè)字節(jié)），這種名稱(chēng)是根據(jù) Internet 節(jié)點(diǎn)的命名規(guī)則進(jìn)行命名的。

2）iSCSI 會(huì)話管理。iSCSI 會(huì)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(cuò)處理。由于在 IP 網(wǎng)絡(luò)，特別是在 WAN 中實(shí)施 iSCSI 會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤現(xiàn)象，iSCSI 協(xié)議可以提供錯(cuò)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(wèn)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(shí)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(guò)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(guò)在兩個(gè)對(duì)應(yīng)的iSCSI結(jié)點(diǎn)之間交換iSCSI協(xié)議數(shù)據(jù)單元來(lái)完成的。iSCSI PDU包括一個(gè)基本報(bào)頭，0～n個(gè)附加報(bào)頭，0～1個(gè)報(bào)頭校驗(yàn)，0～1個(gè)數(shù)據(jù)段，0～1個(gè)數(shù)據(jù)校驗(yàn)。其中，數(shù)據(jù)校驗(yàn)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(lèi)型的iSCSI協(xié)議數(shù)據(jù)單元。

3 多節(jié)點(diǎn)空間的整合方式

1）在多個(gè)節(jié)點(diǎn)（Node）上的分別輸出（export）本地的存儲(chǔ)設(shè)備，而在initiator 端通過(guò)這些ip 分別連接到這些存儲(chǔ)設(shè)備上，此時(shí)我們可在initiator 端看到一個(gè)完整的存儲(chǔ)空間，如圖1所示。

圖1 多空間整合

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

2）在訪問(wèn)存儲(chǔ)空間時(shí)，initiator會(huì)分別往這n 個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備上訪問(wèn)數(shù)據(jù)。即整合后的存儲(chǔ)空間構(gòu)成如圖2所示。

圖2 組合空間的組成

3）訪問(wèn)數(shù)據(jù)塊的校驗(yàn)

在每一個(gè)Node節(jié)點(diǎn)上有整合后的空間映射表，當(dāng)接收到Initiator端的通信請(qǐng)求時(shí)，需要驗(yàn)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(shí)，Initiator就會(huì)將信息發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)中。

不同節(jié)點(diǎn)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(guò)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(wèn)按照這個(gè)大小發(fā)送信息包。

4 結(jié)論

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