iSCSIテクノロジとアプリケーション

  
1990年代以前は、ストレージ製品は主にサーバーの一部でしたが、この形式のストレージはSAS(Server Attached Storage)またはDAS(Direct Attached Storage)と呼ばれていました。 。技術の発展に伴い、1990年代以降、人々はデータの集中とITシステムの共有が解決すべき緊急の課題になっていることを徐々に認識してきました。したがって、ネットワークストレージの概念が提案され、急速に発展しました。アーキテクチャに関しては、今日のネットワークストレージシステムは主にSAN(ストレージエリアネットワーク)とNAS(ネットワーク接続ストレージ)を含む。現在

、多くのネットワーク・ストレージ・プロバイダーは、ファイバチャネル(FC)を使用してSANに取り組んで実用的な標準に設定されますが、その構造は、高い資本コストを必要とし、これまで普通の企業からで余裕ができています。これとは対照的に、NASテクノロジは安価ですが、帯域幅の消費が大きく、大容量ストレージアプリケーションを完成させることができず、システムはオープン性の要件を満たすのが困難です。 iSCSIは、NASとSANの両方のトポロジの利点を享受しながら、新しいネットワーク中心のストレージソリューション(オープンストレージネットワーク)における従来のNAS /SANの違いを回避します。 「iSCSI」(インターネットスモールコンピュータインタフェース)規格は、多くの中小企業に高速で高価で複雑なファイバチャネルテクノロジを使用するのではなく、ストレージデバイスとサーバを共通のインターネットプロトコルで構築されたネットワークと組み合わせたものです。企業は、経済的に健全で管理可能な記憶装置への直接アクセスを提供します。 iSCSIの概念

iSCSI(インターネット小型コンピュータシステムインタフェース)は、インターネットプロトコルネットワーク、特にイーサネット上のデータブロックの一種です。伝送の規格それはCiscoおよびIBMによって始められ、IPストレージテクノロジーの支持者によって強く支持されています。 IPプロトコル上で実行できるハードウェアデバイス用のSCSI命令のセットです。簡単に言うと、iSCSIはSCSIプロトコルをIPネットワーク上で実行することを可能にし、高速ギガビットイーサネット上でのルーティングを可能にします。 SCSI(小型コンピュータシステムインタフェース)は、ハードディスクとコンピュータを接続するために広く使用されている技術標準であり、iSCSIの技術は、この技術を中小企業のストレージネットワークのネットワーク接続に適用することである。つまり、iSCSIテクノロジはファイバベースの製品よりも費用対効果が高いということです。 iSCSIは、TCP /IPプロトコルを介してSCSIコマンドを送信するための新しいプロトコルであり、TCP /IPネットワークを介してストレージエリアネットワークを構築することを可能にします。 (SAN) iSCSIテクノロジが登場する前は、1990年代初頭に確立されたファイバチャネルを使用することがストレージエリアネットワークを構築するための唯一のテクノロジでしたが、そのアーキテクチャには、通常の企業が許容できるものをはるかに超える高い構築コストが必要です。ネットワーク環境としてLANを持つユーザーのためのiSCSI技術の出現は、それがわずかな投資を必要とするだけであり、それは情報とデータの便利で速い対話型伝送と管理でありえます。以前のネットワークアクセスストレージと比較して、iSCSIの出現は開放性、容量、伝送速度、互換性、セキュリティなどの問題を解決します。その優れた性能は発売日以来市場の注目と支持を集めています。 iSCSIワークフロー

iSCSIプロトコルは、ネットワーク上でパケット化して解凍するプロセスです。 TCP /IPヘッダ、iSCSI識別パケット、SCSIデータの3つの部分から構成されており、ネットワークのもう一方の端に転送するときには、これら3つの部分が順番に解凍されます。

iSCSIシステムは、SCSIコマンドは、SCSIカードで構成され、コマンドをパケットにカプセル化された第4の層に送信される発行します。受信側はパケットからSCSIコマンドを抽出して実行し、返されたSCSIコマンドとデータをIPパケットにカプセル化して送信側に送り返します。システムはデータまたはコマンドを抽出し、それらをSCSIサブシステムに渡します。これはすべてユーザーの介入なしに行われ、エンドユーザーには完全に透過的です。セキュリティを確保するために、iSCSIには独自のオンラインログイン操作シーケンスがあります。それらが最初に実行されるとき、イニシエータデバイスはターゲットデバイスにログインします。ログインプロセスを実行しないイニシエータを受信したiSCSI PDU(iSCSIプロトコルデータユニット)ターゲットデバイスは、プロトコルエラーを生成し、ターゲットデバイスも接続を閉じます。ターゲットデバイスは、セッションを閉じる前に拒否されたiSCSI PDUを送り返すことがあります。このセキュリティは、通信の開始を保護するだけで、パケットごとのセキュリティを提供しないため、基本的なものです。 IPsecの使用を含む他のセキュリティ方法があります。制御パケットとデータパケットの両方で、IPsecは整合性、再生保護、および検証を提供し、さらに個々のパケットを暗号化します。 iSCSI標準の開発


IPネットワーク上で業界標準の保存情報の転送を確立する必要性も同時に存在しますが、問題は、この規格をどのように確立し、それを業界の統一規格にするかです。

Bechtolsheimと彼のチームは、iSCSI(インターネットSCSI)と呼ばれる新しいプロトコルの標準をドラフトするためにIBMとパートナーシップを結びました。これは、SCSIコマンドがTCP /IPプロトコルを介して送信されることを可能にします。 2000年2月に、グループはインターネット標準化ドラフトとしてドラフトをインターネット技術特別調査委員会(IETF)に提出しました。同じ年の3月に、IETF会議は草案を議論して、IP伝送によって情報を保存するための技術を開発するためにIETFワーキンググループを設立することを決定しました。 2000年8月の時点で、IETFチームのメンバー数は500に増えました。これは、ほぼすべてのストレージ、ネットワークコンポーネント、およびシステムベンダーを含む200の企業または組織を表しています。 iSCSIの標準設定について

現時点では、早期に次の標準に発売されると推定され、最終段階に入りました。 IETFは、それがiSCSIプロトコルの作業を完了したことを発表しました、そして今コメント番号の要求を割り当てます。この仕様は、ソフトウェアがイントラネット上のSCSIパケットを処理する方法、および長距離にわたってSCSIパケットを処理する方法、およびそれらをTCP /IPコマンドでカプセル化する方法を指定します。

iSCSIとFC(ファイバーチャネル)の比較


ネットワークストレージは、主にサーバー(ホスト)、交換の3つの部分で構成されています。 (スイッチ)とストレージデバイス(ターゲット)。この3つのうち、交換は非常に重要です。ネットワークストレージを交換する方法は2つあります。1つはファイバチャネル(FC)、もう1つはiSCSIです。データ伝送の観点から

、ファイバチャネルやiSCSIは非常に異なっている:ファイバチャネルFCPプロトコルを採用して送信は、iSCSIは、インターネット上の既存のTCPプロトコルを使用します。 FCPプロトコルは元々、ファイバチャネルネットワークの高度なプロトコルに従って設計されており、低レベルのネットワーク機能と密接に連携しています。 iSCSIは、TCPによって提供される既存の保護されたトランスポートメカニズムを使用して開発されました。したがって、メカニズムが異なるため、iSCSIとファイバチャネルは互換性がありません。

は、ファイバチャネル、iSCSIと比較して、主のiSCSIでその多くの利点が、より経済的です。 (1)一般的なデータとSANネットワークの間に存在する公共技術は、トレーニングコストを削減することができ、別々のスタッフを配置する必要がなく、その両方がコストを削減することができます。また、多数のイーサネット設置拠点でも価格を下げることができます。 (2)iSCSIは、SANを構築するために既存のわかりやすいTCP /IPインフラストラクチャを活用することができますQoSとセキュリティが進歩するにつれて、ストレージと既存のインフラストラクチャ間の共有はハードウェア、トレーニングを示します実装などのいくつかの側面には、かなりのコスト削減を達成する機会があります。 (3)ギガビットイーサネットの実装により、ユーザーは既存のインフラストラクチャを変更することなく、1 Gbpsの伝送速度のストレージネットワークを手に入れることができます。

FC(ファイバチャネル)は、その技術の基礎ほとんど理解ではなく、多くの人々をインストールし、それは非常に高価です。 FCは、同じ速度でわずかに優れたパフォーマンスを提供しますが、これを達成するために必要な高コストおよび追加のトレーニングコストを補うものではありません。最近、イーサネット速度がFCを超えるまで、FCはSANテクノロジで一時的にその優位性を維持してきましたが、これはiSCSIが気候になるまでの期間に限られています。

はしかし、3〜5年以内のiSCSI、ファイバチャネルに代わるものではありません。まず第一に、TCP /IPネットワークには多くのメリットがありますが、データブロックを転送する際の致命的な問題は、まだ技術の進歩を遂げていません。ファイバチャネルは規格、長距離接続性、コストなどの点でさらなる改善と改善を必要としていますが、地域のSAN分野で驚くべき結果を達成しています。その製品と技術は徐々に成熟しています。したがって、今のところ、ユーザーが大容量の高速ブロックレベルデータアクセスを必要とする場合は、ファイバチャネルが唯一の選択肢です。ただし、iSCSIの成熟により、ファイバチャネルのストレージ市場は共有され、さらにBrocade、Intel、Ciscoなどのベンダーの努力によって、ファイバチャネルとiSCSIテクノロジの統合が促進され、互いに補完され、共同開発されるでしょう。 B>
iSCSIの長所と制限事項


iSCSI技術の長所:iSCSIは、従来のイーサネットとインターネットに基づいています過去20年間のネットワーク技術急速な発展により、従来のネットワークは広く普及し、iSCSIは優れた基盤となり、総所有コストを大幅に削減できます。

技術の進歩に伴い、IPネットワークの帯域幅は急速に発展し、1Gbpsイーサネットはすでに多くの市場を占めており、10Gbpsイーサネットはすぐに使用可能になりました。さらに、この契約は、IBM、Cisco、Intel、Brocade、Adaptecなどの業界大手によって支えられていると同時に、Nishan System、SAN Valley、CNT、Pirus、3Wareなど、多数の新しいベンダも競合しています。
テクノロジの実装に関しては、iSCSIはバックボーンとして強力で効果的なIPおよびイーサネットアーキテクチャを持っています。さらに、シンプルな管理と展開もiSCSIが業界の心臓部である理由です。これは、従来のネットワークベンダが多くのプロのネットワーク人材をトレーニングし、トレーニングなしでプロのiSCSI人材を簡単に確保できるためです。 iSCSIは、IPプロトコルに基づく技術標準で、SCSIとTCP /IPプロトコル間の接続を実装しており、ネットワーク環境としてLANを使用している場合は、わずかな投資で済み、便利で迅速に対応できます。情報とデータは対話的に送信され管理されます。

は完全にリモートデータレプリケーション(データ複製)とディザスタリカバリ(災害復旧が)問題を解決します。セキュリティに関しては、過去のFC-SANとDASはほとんどセキュリティ要件が比較的低く規制された環境にあります。 iSCSIはこの概念を逆にし、インターネット内に保存されているデータを循環させるため、ユーザーはセキュリティを向上させる必要性を感じます。そのため、iSCSIにはIPSELメカニズムのサポートが組み込まれており、セキュリティを確保するためにチップレベルで命令が適用されます。

しかし、iSCSIのストレージエンジニアの見通しについての話でなく、事実から真実を求めての現状と発展方向を分析する必要があります。実際、これまでのところ、iSCSIの魅力を示す成熟した製品はありません、それは広く商品化されていません。そして、ストレージネットワークが直面する問題は、iSCSIは距離と帯域幅の間の矛盾など、解決することはできません。 iSCSIは長距離接続の必要性を満たしますが、それはワイドエリアストレージの接続を容易にします、しかしIPの帯域幅はまだ解決できない問題です。 IPネットワークは急速に成長しており、1Gbpsネットワークが普及していますが、帯域幅はまだWANからはかなり高価です。 1Gbps帯域幅のiGbpsデータ転送でも、速度は理想的ではありません。さらに、IPネットワークの効率と待ち時間は、データ伝送を保存するための大きな障壁です。
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