一般來說IP-SAN儲存裝置的磁碟控制器不是採用FC-SAN儲存裝置中的硬體RAID晶片+中央處理器的結構，而是採用每個磁碟櫃中分為多個磁碟組，而每個磁碟組由一個微處理晶片控制所有的磁碟RAID操作(採用軟體計算，效率較低)和RAID組的管理操作。這樣一來，每一次磁碟I/O操作都將經過IP-SAN儲存內建的一個類似交換機的裝置從前端眾多的主機埠中讀取或者寫入資料，而這些操作都是基於IP交換協議，其協議本身就要求每一個微處理晶片工作時需要大容量的快取來支援資料包佇列的排隊操作，所以一般我們看到的IP-SAN儲存都具有幾十個GB的快取。利用這個大的快取區，IP-SAN儲存在測試Cache的最大讀頻寬時可以獲得600，000IOPS甚至以上這樣高的值，但是這個值並不能真正說明在實際應用中就能夠獲得好的效能。因為在具有海量儲存的時候，不可能所有的資料均載入到系統快取中，這個時候就需要大量的磁碟I/O操作來查詢資料，而IP-SAN儲存所採用的SATA磁碟在這一塊切切效能非常弱，而且還涉及到一個在IP網路上流動的iSCSI資料向ATA格式資料轉化的效率損失問題。也就是說IP-SAN儲存存在一個快取Cache到磁碟的資料I/O和資料處理瓶頸。

　　而採用FC磁碟的FC-SAN儲存裝置就不存在這樣的問題。透過2條甚至4條冗餘的後端光纖磁碟通道，可以獲得一個非常高的磁碟讀寫頻寬，而且FCP的磁碟讀寫協議不存在一個資料格式轉換的問題，因為他們內部採用的都是SCSI協議傳輸，避免了效率的損失。而且FC-SAN儲存裝置由於光纖交換和資料傳輸的高效性，並不需要很大的快取就能夠獲得一個好的資料命中率和讀寫效能，一般2Gb或者4Gb即可滿足要求。另外由於具備專門的硬體RAID校驗控制晶片，所以磁碟RAID效能將比軟體RAID效能好很多，並且可靠性更好。

　　1.3 從連線拓撲結構來看

　　在FC-SAN 中存在著其靈活的連線方式，可根據不通的應用需求而選擇不同的連線拓撲，其主要連線方式有如下三種：

　　點對點：首先各個組成裝置透過登陸建立初始連線，然後即採用全頻寬進行工作，其實際的鏈路利用率為每個終端的光纖通道控制器以及傳送與接收資料可獲得緩衝區大小來決定。但其只適用於小規模儲存裝置的方案，不具備共享功能。

　　仲裁環：允許兩臺以上的裝置透過一個共享頻寬進行通訊與交流，在此拓撲結構中，任意一個程式的建立者在傳送一段報文之前，都將首先與傳輸介質就如何存取資訊達成協議，因此所有裝置均能透過仲裁協議實現對通訊介質的有序訪問。

　　全交換：透過鏈路層交換提供及時、多路的點對點的連線。透過專用、高效能的光纖通道交換機進行連線，同時可進行多對裝置之間點對點的通訊，從而使整個系統的總頻寬隨裝置的增多而相應增大，在增多的同時絲毫不影響這個系統的效能。

　　在IP-SAN 中基於乙太網的資料傳輸與存取中，雖然在物理上可體現為匯流排或者星型連線，但其實質為帶衝突檢測多路載波偵聽(CSMA/CD)方式進行廣播式資料傳輸的匯流排拓撲，因此隨著負載以及網路中通訊客戶端的增加，其實際效率會隨著相應的降低。

　　 1.4 從網路裝置及傳輸介質來看

　　FC-SAN：使用專用光纖通道裝置

　　在鏈路中使用光纖介質，不僅完全可以避免因傳輸過程中各種電磁干擾，而且可以有效達到遠距離的I/O通道連線

　　在FC-SAN 中所使用的核心交換裝置-光纖交換機均帶具有高可靠性及高效能的ASIC晶片設計，使整個處理過程完全基於硬體級別的高效處理。

　　同樣在連線至主機的HBA設計中，絕大多數操作獨立處理，完全不耗費主機處理資源

　　IP-SAN：使用通用的IP網路及裝置

　　在傳輸介質中使用銅纜、雙絞線、光纖等介質進行訊號的傳輸，但在普通的廉價介質存在訊號衰減嚴重等缺點，而使用光纖也同樣需要特有的光電轉換裝置等。在IP網路中，可藉助IP路由器進行傳輸，但根據其距離遠近，會產生相應的傳輸延遲。

　　核心使用各種效能的網路交換機，受傳輸協議本身的限制，其實際處理效率不高。

　　在主機端通常使用廉價的各種速率的網路卡，大量耗費主機的應用處理資源。

　　可得出如下光纖通道(FC)與網路(IP)的對比表，該對比表可清晰表明使用光纖通道進行大資料量的資訊儲存傳輸與處理中在其效能有著網路在現階段無法比擬的優勢。

　　連線的資料傳輸通道訊號傳輸校驗方式特點傳輸延遲傳輸距離RAID方式光纖通道（FC）連線業務物理電路可靠的硬體傳輸高速低延遲較短距離基於硬體網路（IP）無連線邏輯電路不可靠的傳輸高連線更高的延遲更遠的距離基於硬體

　　1.5 從儲存能夠響應的併發操作能力來看

　　從應用上來說，相對於IP-SAN，FC-SAN可以承接更多的併發訪問使用者數。當併發訪問Storage的使用者數不多的情況時，FC-SAN對比IP-SAN二者效能相差無幾。但一旦當外接使用者數呈大規模增長趨勢時，FC-SAN就顯示出其在穩定、安全、以及高效能傳輸率等方面的優勢，不會像IP-SAN由於自身傳輸頻寬的瓶頸而導致整個系統的被拖垮。面對大規模併發訪問，無論是從外接使用者數規模來說還是從傳輸效能和穩定性來說，FC-SAN都有著IP-SAN不可比擬的優勢。

 

 

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就在不久前，各大iSCSI廠商還聲稱iSCSI會佔領全世界儲存市場，iSCSI將把FC儲存遠遠拋在後面，很多業內專家都同意這種觀點，而且很多公司需要一個獨立的網路結構設施和一個獨立的管理方法，並希望取消很多沒有必要的開支。

　　IDC公司表示，最近幾年，iSCSI技術已經變得很成熟了，但卻只佔有大約3%的儲存市場。實際上，我根本沒有預言過FC的末日或是說從來沒說過iSCSI會統治網路儲存領域，但是我傾向於從HPC方面進行觀察，而不只是停留在技術本身上。

　　無論如何，儲存市場一直是一片繁榮景象。各家公司紛紛僱傭更多的人員，從業人員越來越多，而不是越來越少，不過網路建設人員的增速已經出現減慢的跡象。

不過根據在資金流向及IT預算方面的統計，儲存業還在不斷增長。與管理資料工具的開發速度比起來，備份與恢復管理的複雜性的增長速度更快。

　　為什麼iSCSI沒有埋葬FC SANs？為什麼業界專家都估計錯了？iSCSI還在那兒等著佔領整個儲存世界嗎？或者像InfiniBand (IB)那樣，有朝一日，捲土重來？我不這麼想，原因如下。

　　開銷與效能

　　首先，iSCSI要比FC的開銷大得多。iSCSI可以執行在10 GbE或者InfiniBand 等所有基於IP的網路上，但是在IP上使用iSCSI技術要比採用標準SCSI協議的開銷高得多。

　　當一個作業系統將資料寫到裝置上時，系統透過路徑內裝置都將理解的通訊協議建立包。例如，如果您將資料寫入一個FC RAID裝置，您會建立一個SCSI包，將該SCSI命令或資料寫到這個裝置上，並且透過HBA卡將其轉化成FC包，透過磁碟或RAID控制器重新裝配。如果您的寫入目標是SATA裝置，執行下述步驟：SATA裝置驅動器接受作業系統命令，執行I/O,建立SATA命令，分解成SATA包。

　　採用iSCSI技術，會發生相同的事情，但是這時無論是SATA還是SCSI，命令都被壓縮排一個TCP/IP包，然後轉換成低層的硬體包，例如乙太網封包。在命令裡，命令進行分包。在作業系統內，要在命令內建立附加命令就需要更多的CPU時間，並且額外的TCP/IP命令需要空間，它會耗盡網路頻寬。

　　從系統方面看，您不得不建立附加型別的命令，壓縮儲存命令，然後沿著通道傳送這個從整體上看已經變得更大的東西。

　　低階別通訊技術  

　　iSCSI被宣傳的一個優勢就是它能夠利用現存的未被充分利用的網路體系。這種情況可能存在，也可能不存在。目前，最快的、用得最廣泛的網路技術是GigE交換技術，其在最好的狀態下可能會達到全雙工100 MB/秒，需要支付額外的開銷並且存在要求的規模問題。今天，與其等同的FC技術是2 Gb FC，它能夠達到全雙工200MB/秒。SATA技術是3.2 Gb/秒，或是400 MB/秒，但這是半雙工的。總之，您考慮一下這個問題，從效能方面看，iSCSI遠遠落後於今天一流的技術。

　　很多人聲稱10 GB的“乙太網”會改變一切，但是，至少到目前為止，我沒有看到這項技術被當作桌面的標準。一些桌面會有這些型別的連線，但大部分都不會，原因不只是新NIC（網路卡）的費用問題，還包括交換機上10 Gb“乙太網”埠的數量和成本，以及需要PCI Express匯流排。

　　CPU 使用

　　正如我們已經注意到的，與採用SCSI, SATA, SAS 或 InfiniBand 移動資料相比，採用iSCSI技術，CPU的使用率會更高，因為必需加上額外數量的TCP/IP資料包。這些操作（或開銷）就轉化到CPU的使用上。CPU的使用量大部分取決於請求的數量，與傳送大型資料相比，如果您傳送小量的資料，系統操作量（或開銷）會更高。您要支付的費用和獲得的效能將取決於作業系統，驅動器和iSCSI卡，因此，潛在的影響效能表現的範圍更廣。

　　人員分工

　　我們知道我們面對的儲存管理和網路管理很困難，這是iSCSI技術普及的另一個障礙。

　　 儲存管理包括管理儲存網路以及將儲存配置給相應的組織。這種配置在多數情況下不同於網路管理並且比網路管理更復雜（網路從業人員不會喜歡）。儲存管理人員需要理解作業系統，檔案系統，儲存連線性和物理儲存自身。也許會有人說說我是儲存業的“偽專家”，但是我看到的是，它更復雜，即使它不復雜，它也遠遠不同於網路管理。您不能讓一個從事網路管理的人員去管理儲存。無論喜歡還是不喜歡，都存在人員分配問題。您需要的、在儲存和網路管理方面都很在行的人是少之又少，並且還是在大型的複雜的站點上就更是鳳毛麟角了。在我去過的一些站點上，他們甚至將檔案系統管理人員與儲存人員分成不同的組。以我的觀點，這是一個壞主意，但它卻經常發生。我認為網路和儲存管理變成兩個完全不同的任務，這會使代替FC的程式變得更困難。

　　iSCSI會掀起行業革命，它會簡化管理，會省錢，但是這一切也許都不會發生，原因是SAN/WAN儲存連線性。我不認為10 Gb乙太網的狀況會發生變化，因為目前這項技術的總成本太高，並且對大多數桌面來說，不是必須的。我還看到美國希捷公司或者 HDS公司建立了帶有“乙太網”介面的磁碟，這是另一個限制iSCSI技術普及的因素。

　　作為一項可以掀起行業革命的技術，它必須有一個很好的製造改變的理由。我相信iSCSI的效能及其儲存管理的複雜性註定它做為FC 儲存網路的替代品將以失敗告終。iSCSI在儲存工作臺作為擴充套件儲存到WAN的工具有自己的一席之地，我相信這是一個好工具。可能有人會問，這個工具是否可以更好地用作一個基於主機的NIC（網路卡）或用作交換機上的一個埠，就像很多FC交換機廠商已經做的那樣。

　　因此，當下一個偉大的新技術沿著這條路走來時，記住iSCSI失敗的原因，不要相信你讀到的任何東西。因為網際網路上魚龍混雜

 

 

 

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1、 常見的主機介面標準有哪些？各自的特點是什麼？

Ø SCSI（Small Computer System Interface）：即“小型計算機系統介面”標準。
Ø iSCSI（Internet SCSI），指透過TCP/IP協議傳輸SCSI指令和資料包的一種標準。iSCSI技術可以用TCP/IP網路組建SAN，即構築在IP協議基礎上的儲存區域網。
Ø FC （FIBRE CHANNEL），用光纖通道進行網路資料傳輸的一種通用的介面標準。
Ø SAS(Serial Attached SCSI) ，即“序列連線SCSI”標準，是新一代的SCSI技術，是並行SCSI介面之後開發出的全新介面技術。

特點：

	優點	缺點
SCSI	成熟穩定	只適用於直連，擴充套件能力差
iSCSI	組網方便，管理簡單，不受距離限制	資料傳輸效率低，安全性差
FC	吞吐量大，可靠性高，低時滯，安全性高，資料傳輸效率高	需儲存專網，成本高
SAS	價效比高，發展空間大，技術新	連線距離短，只適用於直連

   

2、 常見的磁碟種類有哪些？各自的特點是什麼？

Ø SATA（Serial-ATA）磁碟，即採用序列ATA介面技術的磁碟。目前的版本是SATA2.0，傳輸速率300MB/s。
Ø SAS (Serial Attached SCSI) 磁碟 ，即採用序列連線SCSI介面技術的磁碟。目前的版本是SAS1.0，傳輸速率300MB/s，09年將推出SAS2.0。
Ø FC（FIBRE CHANNEL）磁碟，即採用光纖通道介面技術的磁碟。目前的版本是4Gb。



特點：

Ø SATA磁碟 ：
• 容量大，價格低
• 單埠設計可靠性差，並行處理能力差，故障率高

Ø SAS磁碟：
• SAS介面相容SATA，雙埠設計，具備並行處理能力，故障率低

Ø FC磁碟：
• 技術成熟，穩定可靠，雙埠設計，並行處理能力強，故障率低

3、 IP-SAN和FC-SAN的優缺點比較，各自適用的應用環境是什麼？

	優點	缺點
IP-SAN	• 部署成本低 • 共享網路（IP網路複用，提高網路利用率） • 維護簡便 • 適合遠距離傳輸	• 傳輸效率低（正常IP網路利用率不足50%） • 傳輸安全性低 • 傳輸延時無保障 • 一般佔用大量主機資源
FC-SAN	• 傳輸效率高 • 傳輸安全性高 • 傳輸延時極小 • 佔用主機資源少 • 技術成熟 • 應用範圍最廣的專業儲存架構	• 部署成本較高 • 需要專屬網路

IP-SAN適用環境：異地間的資料交換及容災，備份，非關鍵應用的集中儲存。
FC-SAN適用環境：關鍵應用的集中儲存、備份及容災。

 

4、 FC磁碟、SAS磁碟、企業級SATA磁碟的效能對比（轉速、平均無故障時間、平均尋道時間、持續讀寫速率、應用特點）

硬碟型別	轉速	MTBF	平均尋道時間	持續讀寫速率	應用特點
企業級SATA磁碟	7200 RPM	120萬小時	8.5ms	25~30MB/秒	大容量、小吞吐量，高價效比
SAS磁碟	15000 RPM	160 萬小時	3.5ms	30~45MB/秒	大容量、高可靠
FC磁碟	15000 RPM	160 萬小時	3.5ms	40~55MB/秒	高可靠、負荷能力高、企業級應用

 

效能考慮因素。FC 網路使用流量控制確保傳送所有資料，因此被視為不存在資料丟失。傳統乙太網不使用流量控制，而使用資料包丟棄管理網路擁塞，因此認為存在資料丟失。此外，TCP/IP 還被認為是一個繁瑣的協議。最後，當前 FC 網路可以以 4 Gbps的速度執行，而目前大多數資料中心乙太網部署的執行速度為 1 Gbps（雖然10Gbps乙太網的發展迅猛）。儘管這些問題都可以藉助目前的技術得到緩解，但它們都是將

iSCSI 用作企業級 SAN 協議的障礙