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摘要：隨著存儲區域網絡SAN的增長，人們愈來愈關注基于IP技術的網絡如何有效降低因存儲帶來的網絡流量。因此，IP存儲技術開始出現，本文既是闡述IP存儲以及基于文件和數據塊存儲的區別，同時描述了推動IP存儲發展的因素、所設計的技術，以及該技術能否廣泛采用的特定條件，并提供了幾種可借鑒的存儲策略。

關鍵詞：IP存儲SAN塊級存儲光纖通道TCP/IPFCIPiSCSIiFCPFCIP架構IPSAN

1IP技術介紹

IP存儲涉及到了一系列的技術，它可以使塊級存儲的數據在基于IP的網路中傳輸，這里面有兩個技術需要闡明：IP技術的利用和塊級存儲。網絡中塊級存儲的數據傳輸不是新技術，今天的存儲區域網絡SAN即便采用是光纖通道FC技術業仍舊如此。然而，新的IP存儲協議則可將多個SAN通過IP如以太網的結構建立起來，并且完全互聯。通用互聯網文件系統CIFS和網絡文件系統NFS是將文件級的請求發送到擁有這些文件系統的服務器上，這些請求得到那些文件服務器或網絡存儲NAS設備的響應，并發送到網絡上的主機。

2IP存儲適應不斷增長的網絡需求

今天，IP已經成為穩固的且重要的通用網絡協議，IP存儲自然成為最能適應日益增長的網絡存儲需求的技術。

2.1日益增長的網絡存儲國際數據協會IDC預計在2008年以后，存儲容量將每年增長85％，這一增長表明：重要數據在不斷增長，而對存儲資源的管理越來越難。因此，各個公司都在致力于開發基于SAN的網絡存儲系統，用于存儲、訪問、保護和管理關鍵業務的數據。實事上，IDC預測到2009年，全球92％的存儲將實現網絡化。

2.2IP是早已應用在網絡的協議與其他網絡協議相比，在全球范偉內關鍵業務應用中，IP得到了更為廣泛的認可，在以太網環境中，IP技術也是較為經濟實用的。得益于IP技術的廣泛應用以及其低廉的價格，很多信息專家都致力于IP技術的應用，使得IP技術的開發擁有更廣更扎實的基礎。IP的這種質量服務體系、鏈接優先技術和安全機制推動了其技術的快速發展和開發的不斷擴大。

2.3IP存儲是IP技術的下一個階段在早期的IP技術開發中，多是IP構架在所有事情上，像Ethernet、TokenRing、ATM等，而今天的視頻、聲音，以及塊級存儲技術則都是基于IP進行傳輸的，形成了一切構架在IP上的態勢。

3IP存儲的標準過程

目前IETF開發的三種IP存儲壓縮協議：iSCSI、基于TCP/IP的光纖通道FCIP和互聯網光纖通道協議iFCP。

3.1iSCSI通過IP方式傳輸SCSI指令將來iSCSI可提供必要的映射，通過IP傳輸SCSI指令就像今天的光纖通道可以傳輸SCSI指令一樣。iSCSI是為主機到存儲設備的端到端連接而設計的，類似于光纖通道的SAN構架，iSCSI技術包括可使主機到兼容的存儲設備之間通過IP交換機進行通訊。而驅動器仍可以使用真正的SCSI驅動器，因為iSCSI并不等同于今天的硬盤連接技術。

3.2FCIP光纖通道SAN環境的互聯就像iSCSI協議將SCSI指令壓縮為IP包一樣，FCIP協議將光纖通道指令壓縮為IP包，FCIP協議允許獨立的SAN環境通過IP網絡互聯在一起。每個SAN采用標準FC尋址，在FCIP的端點之間建立IP隧道或網關，一旦隧道建立，擴展的FC設備將被視為標準的FC設備，并予以FC尋址。典型的應用是在一個FCIP端點上連接兩個或更多架構在標準IP網絡之上的FC交換機，通過內部交換鏈路與先前的SAN光纖環路相結合。

3.3IFCP具有不同的尋址模式在最新的IP存儲協議中，iFCP介于前面介紹的兩種協議之間，如同FCIP一樣，iFCP將FC幀壓縮，采用通用FC壓縮格式，通過IP架構進行傳輸，與前兩種協議的主要區別在尋址模式。FCIP協議是在兩個SAN之間通過以太網建立點到點的隧道，構成一個統一的SAN環境。與之相對應的是iFCP在FC和IP之間建立網關到網關的連接是FC幀可以路由到正確的目的地址。與FCIP協議尋址方式不同的是目前的iFCP尋址模式是它可以允許每一個互聯的SAN都擁有獨立的命名空間。

4IP存儲的尋址

IP存儲是一個新興的技術，盡管其標準早已建立且應用，但將其真正廣泛應用到存儲環境中還需要解決幾個關鍵技術點。

4.1TCP負載空閑由于IP無法確保提交到對方，而將TCP作為底層傳輸的三種IP存儲協議則需要再擁擠的、遠距離的IP空間中確保傳輸的可靠性，由于IP包可以打亂次序傳送，因此，TCP層需要重新修正次序，以提交到上一層的協議中，如SCSI。TCP完成這一任務的典型操作是使用重調順序緩沖器，將數據包的順序完全整理為正確方式，完成這一操作后，TCP層將數據發送到下一層。

4.2價格性能比盡管IP技術很有可能得以應用，但如果對性能較為看重的話，不推薦使用標準的以太網卡。如前所述，TOE可以減少服務器的處理負載，但由于TOE設備較新，其硬件成本及復雜程序都比標準網卡更高。其廣泛應用可能會由于價格性能比過高而受阻。像那些增強的iHBA都需要進一步改進，已達到FC技術的水平。

4.3安全性當存儲設備通過IP架構進行遠距離連接時，安全性變得愈加重要。生產廠家必須明確產品的安全級別，并確保其安全性。在IP存儲產品廣泛應用之前，這一問題時IETF需要解決的。

4.4互聯性基于IP的技術并沒有被所有廠家共同使用，雖然這個協議的標準早已被公布，但并不能保證廠家和廠家使用相同的協議或技術。為了保證這些產品能夠互相配合得更好，必須保證廠家之間采用相同的協議，使各廠家產品具有良好的互聯性。

5IP存儲的應用現狀

IP存儲解決方案會慢慢的被采用，其技術的應用可能會經歷三個發展階段。

5.1階段一：SAN擴展器隨著SAN技術在全球的開發，越來越需要長距離的SAN連接技術。IP存儲技術定位于將多種設備緊密連接，就像一個大企業多個站點間的數據共享，以及遠程數據鏡像。這種技術是利用FC到IP的橋接或路由器，將兩個遠程的SAN通過IP架構互聯，雖然iSCSI設備可以實現以上技術，但是FCIP和iFCP對于此類應用更為適合，因為他們采用的是光纖通道協議FCP。

5.2階段二：有限區域IP存儲在第二個階段中的IP存儲的開發主要集中在小型的低成本的產品，目前還沒有真正意義的全球SAN環境，隨之而來的技術是有限區域的、基于IP的SAN連接技術。可能會出現類似于可安裝到NAS設備中的iSCSI卡，因為這種技術和需求可使TOE設備彌補NAS技術的解決方案。

5.3階段三：IPSAN。完全的端到端的、基于IP的全球SAN存儲將會隨之出現，而iSCSI協議則是最為適合的。基于iSCSI的IPSAN將由iSCSIHBA構成，它可釋放出大量的TCP負載，保證本地iSCSI存儲設備在IP架構上可自由通訊，一旦這些實現，一些IP的先進功能，如帶寬集合、質量服務保證等都可能應用到SAN環境中。

IP存儲網絡可拓展SAN性能。將IP網絡結合到存儲網絡中可擴展SAN，使目前的FC技術建立到廣泛的、全球性的IP技術上，就像Ethernet和ATM一樣。無論是采用遠程FCSAN互聯，還是建立完全的端到端IPSAN，基于iSCSI、iFCP和FCIP的IP存儲技術將在不久的將來應用在存儲廠商的存儲產品中。