iSCSI (Internet Small Computer System Interface) – это протокол, используемый для передачи блоков данных между компьютерами через сеть TCP/IP. Он позволяет создавать SAN (Storage Area Network) и использовать удаленное хранилище данных, которое подключено к компьютеру по протоколу iSCSI.
Протокол iSCSI позволяет компьютеру (инициатору) обращаться к удаленному хранилищу (цели) как к локальному диску. Используя iSCSI, компьютеры могут обмениваться данными с удаленным хранилищем по сети, вместо использования традиционных физических соединений, таких как Fiber Channel.
Основные элементы протокола iSCSI включают в себя:
1. Инициатор: компьютер или устройство, которое отправляет запросы на доступ к удаленному хранилищу.
2. Цель: удаленное хранилище, которое принимает запросы от инициатора и предоставляет доступ к блокам данных.
3. Инфраструктура сети: сеть TCP/IP, по которой передаются запросы и данные между инициатором и целью.
4. iSCSI-сервер: программа или устройство, которое обрабатывает запросы от инициатора и предоставляет доступ к удаленному хранилищу.
5. iSCSI-устройство: физическое или виртуальное устройство, которое может быть подключено к сети и использовано как цель для iSCSI-инициаторов.
Использование iSCSI позволяет гибко масштабировать хранилище данных, централизовать его управление, обеспечить доступ к данным с разных компьютеров и сократить стоимость хранения данных.
iSCSI описывает:
- Транспортный протокол для SCSI, который работает поверх TCP.
- Механизм инкапсуляции SCSI-команд в IP-сети.
- Протокол для нового поколения систем хранения данных, которые будут использовать «родной» TCP/IP.
Протокол iSCSI является стандартизованным по RFC 7143. Существует множество коммерческих и некоммерческих реализаций этого протокола.
Системы на основе iSCSI могут быть построены на любой достаточно быстрой физической основе, поддерживающей протокол IP, например Gigabit Ethernet или 10G Ethernet. Использование стандартного протокола позволяет применять стандартные средства контроля и управления потоком, а также существенно уменьшает стоимость оборудования по сравнению с сетями Fibre Channel.
Протокол iSCSI позволяет двум хостам согласовать соединение и после этого обмениваться командами SCSI с помощью интернет протокола (IP). Таким образом, iSCSI берет за основу широко распространенную высокопроизводительную шину локального хранилища данных и эмулирует её в большом количестве сетей, создавая сеть хранения данных (SAN). В отличие от некоторых SAN-протоколов, iSCSI не требуется выделенное кабельное соединение: он может быть развернут на уже существующей IP-инфраструктуре. В результате iSCSI часто используется как удешевленная альтернатива для волоконного канала (Fibre Channel), которому требуется собственная, отдельная инфраструктура, за исключением одного из вариантов его реализации (FCoE – Fibre Channel over Ethernet). Тем не менее, производительность ISCSI SAN может падать, если он не использует выделенную сеть или подсеть (LAN, VLAN), в связи с использованием ограниченного объема пропускной способности используемой сети на разные цели.
Несмотря на то, что iSCSI может взаимодействовать с различными типами устройств, он почти всегда используется системным администратором для того, чтобы позволять серверам (например, серверам баз данных) получать доступ к дисковым томам в массивах хранения. iSCSI SAN часто используется для двух целей:
Консолидация объемов хранилищ данных
Компании перемещают разрозненные данные с различных серверов своей сети в главное хранилище, часто это бывают дата-центры. Подобный подход позволяет более эффективно распределять пространство в хранилищах, так как они более не привязаны к конкретному серверу. В среде SAN серверу может быть выделен новый том диска без внесения каких-либо изменений в оборудование или в кабельную сеть.
Аварийное восстановление
Компании зеркально отражают хранимые данные из локального центра на удаленный дата-центр, который может использоваться как горячий или резервный в случае долгой неработоспособности локального. Как частный случай, iSCSI SAN позволяет переносить целые дисковые массивы через локальную сеть с минимальными изменениями, что делает хранилища “маршрутизируемыми”, так же, как и сетевой трафик.
Преимущества iSCSI:
1. Гибкость: iSCSI позволяет использовать существующую IP-инфраструктуру для передачи блоков данных, что позволяет объединять хранилища данных в одно централизованное хранилище.
2. Простота настройки: iSCSI в основном использует сетевые протоколы TCP/IP и Ethernet, которые являются широко распространенными и хорошо известными сетевыми технологиями.
3. Удобство управления: iSCSI обеспечивает централизованное управление хранилищем данных, что делает его более легким в обслуживании и управлении, по сравнению с традиционными проприетарными решениями хранения данных.
4. Экономически выгодно: iSCSI не требует дорогостоящего оборудования, такого как фиброоптические кабели и сетевые адаптеры, что делает его экономически привлекательным для малых и средних предприятий.
Недостатки iSCSI:
1. Пропускная способность: iSCSI не обеспечивает такую же скорость передачи данных, как FC (Fibre Channel), поскольку TCP/IP протокол является менее эффективным и потребляет больше ресурсов сети.
2. Задержка: источником задержек в iSCSI может быть сеть, особенно в организациях с высокой нагрузкой. Это может привести к снижению быстродействия и производительности системы хранения данных.
3. Зависимость от сети: поскольку iSCSI использует IP-сеть, он несет риски, связанные с недоступностью сети. Если сеть станет недоступной, доступ к хранилищу данных может быть ограничен или потерян.
4. Безопасность: iSCSI-трафик может быть уязвим к сетевым атакам и проникновениям, поэтому требуется активное обеспечение безопасности для защиты данных.