iSCSI, FCIP и iFCP и их использование
Posted by minus on декабря 19, 2008
Так исторически сложилось, что в современной сфере информационных технологий при заведении разговора об архитектуре построения систем хранения данных принято выделять два типа уровня доступа к данным: файловый уровень (file-level access) и блочный уровень (block-level access).
Примером доступа на файловом уровне может быть обычный NAS, т.е. система хранения, доступная из локальной или глобальной сети, на которой централизовано находятся файлы для общего доступа. Грубо говоря, любой файловый сервер можно классифицировать как "софтверный NAS".
В случае блочного доступа у нас есть два варианта – это DAS, т.е. дисковая полка, которая напрямую присоединена к конкретному серверу, который имеет доступ к этой полке на уровне дисков и логических томов. Грубо говоря, в этом случае дисковая полка ничем отличается от дисковой корзины, которая может находиться внутри сервера. Управление данными происходит не на уровне отдельных файлов, а на уровне массивов и созданных томов, т.е. тот самый блочный уровень. Вторым примером может служить классический SAN – "сеть хранения данных", которая изначально базировалась на протоколе FibreChannel. В "классическом" понимании данные в DAS и SAN не передаются по IP-сетям – в случае для DAS соединение происходит через шлейф SCSI/SAS, в случае SAN – через указанный выше FibreChannel.
Однако, современные IP-сети крайне удобны для передачи данных, как из-за своей низкой стоимости развертывания и обслуживания, так и из-за широкого распространения.
Таким образом, в случае существования механизмов транспорта через IP-сети данных с устройств блочного доступа, возможна организация гетерогенных структур с интеграцией существующих DAS и SAN устройств в IP-окружение, что упростит использование и управление ресурсами СХД, при этом, возможно, уменьшив стоимость такого рода окружения. Также, подобного рода интеграция может нести в себе дополнительные плюсы, например, при организации виртуализации на уровне СХД, когда становится возможным объединение географически разнесенных СХД в единую логическую систему с единой системой управления, что, безусловно, облегчит управление системой и позволит лучше планировать распределение ресурсов.
Это было вступление. 
Собственно, на данный момент существует 3 стандарта транспорта данных с устройств блочного доступа. Все они достаточно сильно отличаются друг от друга, однако, в основе своей служат для одних и тех же целей:
- Объединить системы хранения (SCSI или FibreChannel) и сетевую инфраструктуру (Ethernet);
- Увеличить доступность ресурсов СХД для различных приложений;
- Расширить или вообще убрать транспортные ограничения для географически разнесенных систем DAS и SAN;
- Использовать существующие приложения и принципы СХД (резервное копирование, репликацию, зеркалирование) без наложения каких-либо дополнительных ограничений;
- При этом продолжать управлять существующей сетевой IP-инфраструктурой при помощи существующих приложений и утилит.
Как я уже говорил, таких протоколов три:
- iSCSI
Протокол Internet Small Computer Systems Interface, или iSCSI (RFC 3720), обеспечивает набор правил и осуществляет процессы по передаче данных блочного уровня через сети TCP/IP путем инкапсуляции команд SCSI в TCP-пакеты и дальнейшей их передачи через IP-сеть. - FCIP
Протокол FibreChannel over TCP/IP, или FCIP (RFC 3821), предоставляет механизм для туннелирования данных протокола FibreChannel через IP-сеть. Это предоставляет возможности по объединению SAN, построенных на FC, с использованием TCP/IP как транспорта с обеспечением контроля и доставки данных. - iFCP
Протокол Internet Fibre Channel Protocol, или iFCP (RFC 4172), обеспечивает передачу данных 4 уровня протокола FibreChannel поверх TCP/IP. Этот протокол используется в качестве транспорта в системах шлюз-шлюз, где маршрутизация и коммутация на базе TCP/IP заменяет, дополняет или расширяет существующую фабрику FibreChannel.
На следующей картинке представлен стек протоколов iSCSI, FCIP и iFCP:
Следующая картинка показывает, какие протоколы должны поддерживаться на конечных устройствах (серверах или СХД), и какой транспортный протокол будет использоваться для организации маршрутизации, коммутации, аутентификации и управления в фабрике.
При принятии решения о внедрении того или иного механизма транспорта в существующую инфраструктуру, сначала нужно определить, какие конечные цели перед нами поставлены, какое окружение мы имеем на данный момент и как с наименьшими затратами добиться решения поставленной задачи.
В будущем я постараюсь побольше рассказать об этих протоколах.