硬件法:如何实现一个iSCSI Target
接着是硬件实现法,我们完全锁定在如何实现一个iSCSI Disk Array 上,但即便如此,实现方式也依然是形形色色、百家争鸣。
首先是从头设计到尾,前述用于iSCSI HBA 中的芯片在iSCSI Target 中也都适用,也统统要用,包括GbE NIC(TCP/IP)芯片、iSCSI 芯片、IPSec 芯片等,而且用量也比iSCSI HBA 多,iSCSI HBA 可能用1∼2 颗GbE 芯片或iSCSI 芯片,但iSCSI Target 会用到2∼4 颗,理由是一部iSCSI Target/Disk Array 要服务多个iSCSI Initiator/iSCSI HBA,传输量较大,所以要多个相同并行组态以增进效能,另外也可充当备援组件,增加运作的坚稳可用性。
当然!上述这些芯片也可以部分舍弃不用,但道理一样:请改采软件方式来弥补,且代价是消耗部分的CPU 运算力。在这些之外,iSCSI Disk Array 的重点当然是RAID 控制芯片(RAID Controller),透过RAID 芯片及其支持接口以连接各式硬盘。
要提醒的是,虽然设计目标为iSCSI,但不表示我们只能用SCSI 硬盘或SAS硬盘,其实也可使用ATA 硬盘、SATA 硬盘,或FC 硬盘等,这并不相抵触,重点只在于RAID 芯片支持何种硬盘接口,RAID 芯片与CPU 连接,CPU 与iSCSI芯片连接,过程中CPU 会进行运作中所需的各种数据转换,这也是iSCSI Target的设计实现不必限定非使用SCSI/SAS 硬盘的缘故。
如果认为各环节都自主设计太久太累,那可以考虑以半成品为基础再行往上发展,例如iStor Networks 所提供的GigaStorATX 系统板,该板用上iStor 所自研的特用芯片:iSNP8008(iSNP=IP Storage Network Access Processor)、8 个1GbE 网埠(iSCSI 传输,另有支持10GbE 的系统板)、16 个SATA 埠(可接16 颗SATA 硬盘)、4GB 高速缓存,并已具备RAID 0,1,10,5 等数组组态,只要再搭配硬盘与些许设计,便可快速实现一部iSCSI Disk Array。
Stor 的GigaATX 系统板是专为加速iSCSI Target 设计所提出,该系统板上使用iStor 自研的iSNP8008 处理器。
另一种半成品作法是用LSI Logic 的iMegaRAID iSCSI 套件,这套件包含软硬两部分,硬件方面是一张LSI Logic 的MegaRAID SATA 300-8X 或300-8XLP的磁盘阵列控制卡,用来形成SATA 磁盘阵列,软件部分则是LSI Logic 的iMegaRAID RAS Software,将控制卡装入一部使用Linux 操作系统的计算机,且该计算机已具备GbE NIC 功能,再安装上iMeagaRAID 软件,即可完成一部iSCSI Disk Array。
严格来说,LSI Logic 提供的方式不太能算是硬件作法,应是软件作法,只是该软件相依于该公司自有的磁盘阵列控制卡上,非配装该卡才能发挥,其余部分都是以纯软件方式实现,例如iSCSI 运算、TCP/IP 运算等,只要iMegaRAID 软件舍弃与自家控制卡的相依性,而能适用于任何数组控制卡,就是一个地道的软件iSCSI 方案。说穿了,此法只是让LSI Logic 用来增加既有RAID 控制卡的价值与运用范畴。
不过,使用现成的iSCSI HBA 卡、现成的RAID 卡,甚至使用泛用的主机板等,确实是较快便的实现法,进而将研发心力更专注在韧体、驱动程序、嵌入式操作系统等层面,但相对的也必须牺牲硬件层面的最佳化设计。
用一部x86 计算机,安装Linux 操作系统及一张GbE NIC,再安装上LSI Logic 的磁盘阵列控制卡:MegaRAID SATA 300-8x,以及LSI Logic 的iSCSI Target 软件:iMegaRAID RAS,即可让x86 计算机摇身变成iSCSI Disk Array。
如果认为以半成品来进行设计还是过于麻烦,也还有更轻松行事的方式,甚至完全只要手工就能完成,无须任何电子工程设计,如ATTO Technology 的iPBridge 系列的iSCSI 桥接器,提供iSCSI-to-SCSI 与iSCSI-to-FC 的桥接,可让过去采直接附连(Direct Attached,如SCSI、FC 接口)的磁盘阵列柜(Disk Array,JBOS、DAS)或磁带设备(Autoloader、Tape Library)转变成iSCSI Target。
又如SANRAD 的V-Switch 系列(iSCSI Gateway,也称iSCSI Bridge)也是直接取用既有DAS、JBOD 等直接附连式储存设备,重新转化成iSCSI,以保障企业用户在既有储存设备上的投资。也因为只要手动转接与相关调设,所以资管、网管者可自行完成转化程序。
相关链接:两种方法实现iSCSI Target(一) 两种方法实现iSCSI Target(二) 两种方法实现iSCSI Target(三)
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