iSCSI

iSCSI ( Internet Small Computer System Interface ) [ ˈaɪskʌzi ] is een procedure die het gebruik van het SCSI- protocol via TCP mogelijk maakt . Net als bij normale SCSI is er een controller ( initiator ) die de communicatie regelt. De opslagapparaten (harde schijven, tapedrives, optische stations, enz.) worden doelen genoemd .

Schematische opbouw van een iSCSI-netwerk

Kenmerken en functies

De specificatie van de iSCSI-standaard is opgesteld door de Storage Networking Industry Association en vastgelegd in RFC 3720 door de Internet Engineering Task Force . Uitbreidingen en updates zijn het meest recent gecombineerd in RFC 7143 .

iSCSI specificeert de verzending en werking van protocollen voor directe opslag, native via TCP. Met deze procedure worden SCSI- gegevens verpakt in TCP / IP- pakketten en getransporteerd over IP- netwerken (poorten 860, 3260). Bij multipath iSCSI-routering worden SCSI-commando's eerst aan een SCSI-router doorgegeven, de bestaande wordt op basis van mappingtabellen en parameters zoals netwerkbelasting en kosten het voorkeursadres van het doelsysteem ( het doel wordt bepaald en voor communicatie met de SCSI-gegevensbron) geselecteerd. Na deze selectie worden de pakketten in TCP/IP verpakt en doorgestuurd naar de netwerkadapter, die de pakketten vervolgens over het netwerk verstuurt.

iSCSI wordt gebruikt om toegang tot het opslagnetwerk mogelijk te maken via een virtuele point-to-point verbinding zonder dat u uw eigen opslagapparaten hoeft in te stellen. Bestaande netwerkcomponenten ( switch ) kunnen worden gebruikt omdat er voor de node-verbindingen geen speciale nieuwe hardware nodig is, zoals bijvoorbeeld bij B. is het geval bij Fibre Channel (FC). De toegang tot de harde schijven is block-based , dus ook geschikt voor databases. Toegang via iSCSI is ook transparant, dus het verschijnt op applicatieniveau als toegang tot een lokale harde schijf.

Voor- en nadelen ten opzichte van Fibre Channel

Ethernet wordt bijna uitsluitend gebruikt om iSCSI te implementeren. Het voor- en nadeel van deze aanpak is het inkapselen van datapakketten in Ethernet en TCP/IP . Het voordeel van de Ethernet-basis is dat reeds wijdverbreide netwerkstandaarden worden gebruikt en dezelfde technologie en componenten (bekabeling, switches, enz.) worden gebruikt in het opslagnetwerk als in de rest van het netwerk. Een ander voordeel van TCP / IP is de routeringscapaciteit en geschiktheid voor complexe, bedrijfsbrede netwerkstructuren en voor wide area-netwerken. Het nadeel is de wat slechtere efficiëntie die het gevolg is van de extra Ethernet- en TCP/IP-protocolvereisten (extra overhead) en beperkingen (zoals pakketgroottes) en leidt tot een hogere CPU-belasting en hogere I/O-vereisten (meer interrupts per datavolume) en kan leiden tot hogere latenties. Ethernet biedt ook geen goedkope Daisy-Chained Arbitrated Loop (FC-AL) topologie. Ongeschikte Ethernet-switches kunnen ook nadelig zijn voor gebruik in opslagnetwerken, die te weinig buffergeheugen bieden voor kortetermijncompensatie van te grote datavolumes of die hogere latenties veroorzaken dan FC-switches vanwege store en forward en ongeschikte interne structuur. Maar er zijn al hardware-oplossingen zoals: B. netwerkkaarten met TCP/IP-offload-engine , iSCSI-offload-engine of I/OAT zijn beschikbaar, die het TCP/IP-overheadprobleem van de extra CPU-belasting in ieder geval minimaliseren. Er zijn ook geoptimaliseerde switches die bijzonder lage latentietijden bieden. De snelheid van iSCSI wordt, net als die van Fibre Channel (FC), beperkt door de snelheid van de gebruikte netwerktechnologie. Bij gebruik van een Ethernet-netwerk met individuele 1 Gbit/s-links is iSCSI dus aanzienlijk langzamer dan FC met zijn 2, 4 of 8 Gbit/s, wat tegenwoordig gebruikelijk is. Met 10 Gigabit/s Ethernet en de doorvoersnelheden die ermee behaald kunnen worden, biedt iSCSI dan weer een relatief hogere snelheid - met ongeveer vergelijkbare latencies. Dit resulteert in de benadering van geconvergeerde netwerken.

Pakketstructuur / lading

FC-pakketten hebben een gunstigere verhouding tussen overhead en payload (gebruikersgegevens) dan iSCSI via standaard Ethernet, maar met geschikte netwerkcomponenten kan iSCSI ook jumboframes gebruiken , wat een gunstiger verhouding kan bieden. De payload van een FC-frame is maximaal 2048 bytes, de protocoloverhead is slechts 36 bytes voor de frameheader en 24 bytes voor de interframe-gap . De op TCP/IP gebaseerde iSCSI zonder jumboframes heeft de volgende verhouding: 1460 byte payload met 78 byte overhead; Jumbo-frames met 9000 bytes MTU : 8960 bytes payload bij 78 bytes. De 48-byte iSCSI-headers worden alleen verzonden aan het begin van een transactie tot 16 MiB groot en zijn praktisch onbeduidend.

Vergelijking door snelheden

Geconvergeerde 10 GbE

Converged 10 GbE is een standaard voor netwerken waar 10 GbE en 10 GbFC zijn samengevoegd. De geconvergeerde aanpak omvat ook de nieuwe FCoE ( Fibre Channel over Ethernet ). FC-pakketten zijn ingekapseld in Ethernet en hiervoor wordt ook de geconvergeerde Ethernet-topologie gebruikt - b.v. B. dan kunnen correct bijgewerkte switches (pakketgroottes) transparant worden gebruikt voor FC- en iSCSI-opslag en voor het LAN.

Implementaties

Vergelijkbare normen

• ATA over Ethernet : Met ATA over Ethernet zijn ATA / ATAPI- pakketten ingekapseld in Ethernet. In tegenstelling tot iSCSI is er geen inkapseling in TCP/IP, wat resulteert in kleine prestatievoordelen, ATAoE is niet routeerbaar.
• Fibre Channel : FC definieert een niet-routeerbaar standaardprotocol op het gebied van opslagnetwerken , dat is ontworpen als opvolger van parallelle SCSI voor de snelle overdracht van grote hoeveelheden gegevens. Native FC is niet compatibel met Ethernet; een aparte infrastructuur (NIC's, switches, enz.) is vereist.
• Fibre Channel over Ethernet : met Fibre Channel over Ethernet zijn Fibre Channel- pakketten ingekapseld in Ethernet. In tegenstelling tot iSCSI is er geen inkapseling in TCP/IP, wat resulteert in kleine prestatievoordelen, maar FCoE kan niet worden gerouteerd.
• Fibre Channel over IP : Met Fibre Channel over IP zijn Fibre Channel- pakketten ook ingekapseld in TCP / IP. FCoIP kan dus worden gerouteerd.
• HyperSCSI : Bij HyperSCSI zijn SCSI- pakketten ingekapseld in Ethernet. In tegenstelling tot iSCSI is er geen inkapseling in TCP/IP, wat resulteert in kleine prestatievoordelen, HyperSCSI kan niet worden gerouteerd.

web links

• LIO - Linux iSCSI-doel en initiator - stroomopwaarts van 2.6.38
• IBM durft vanaf 29 augustus 2007 een nieuwe iSCSI op heise online te lanceren
• iSCSI Client en Server Implementatie Linux-iSCSI (Open Source, Engels)
• iSCSI Client Open-iSCSI (Open Source, Engels)
• iSCSI Target (iSCSI Software Server voor Linux, Engels)
• RisingTide Systems iSCSI-doel en initiator voor Linux op basis van LIO
• iSCSI / Internet SCSI - IP-SAN leeswaarden via iSCSI
• ISCSI-basis
• Microsoft iSCSI Software Target 3.3 voor Windows Server 2008 R2 (Engels)

Individueel bewijs

1. ↑ iSCSI over Ethernet met 1500 byte standaard MTU : 94,9%; iSCSI met 9000 byte MTU jumbo frames : 99,1%; Fibre Channel: 98,3% - zonder rekening te houden met Layer 1-codering
2. ↑ ^{a b} Ujjwal Rajbhandari: Prestaties vergelijken tussen iSCSI, FCoE en FC. (Niet langer online beschikbaar.) In: Enterprise Technology Center. Dell oktober 2009, gearchiveerd van het origineel op 20 augustus 2010 ; geraadpleegd op 20 oktober 2010 (Engels). Info: De archieflink is automatisch ingevoegd en is nog niet gecontroleerd. Controleer de originele en archieflink volgens de instructies en verwijder deze melding. @1@ 2Sjabloon: Webachiv / IABot / www.delltechcenter.com 
3. ↑ ^{a b c d e f g} Mario Vosschmidt: Storage Trends 2010. (PDF; 2,2 MB) LSI Logic GmbH, 2010, geraadpleegd op 20 oktober 2010 . 
4. ↑ ^{a b} RFC 7143 . - Internet Small Computer System Interface (iSCSI)-protocol (geconsolideerd) . April 2014. (Vervangt RFC 5048 - Engels).
5. ↑ Solaris 11-documentatie: COMSTAR vervangt iSCSI Target Daemon , geraadpleegd op 5 februari 2013.