ISCSI = Internet Small Computer System Interface

ISCSI是一种在Internet协议上，特别是以太网上进行数据块传输的标准，它是一种基于IP Storage理论的新型存储技术，该技术是将存储行业广泛应用的SCSI接口技术与IP网络技术相结合，可以在IP网络上构建SAN存储区域网，简单地说，ISCSI就是在IP网络上运行SCSI协议的一种网络存储技术。

一、存储的一些概念和术语

SCSI：小型计算机系统接口(Small Computer System Interface)
一般做一个输入输出的接口（硬盘光盘等接口）

FC：光纤通道（Fibre Channel）
特点：数据传输速率高、传输距离远、可以连接跟多的设备、稳定性强、安装简单

DAS：直连式存储（Direct-Attached Storage）
直接连接存储，效率低。存储设备通过SCSI接口或者通过光钎通道直接连接到某台计算机上，一般当服务器在地理位置上比较分散或者很难通过远程连接互访的时候可以通过DAS进行存储和共享。
缺点是：不方便，扩展不佳，只能通过与它相连接的主机进行访问，同时也会占用服务器操作系统的一些资源，如：CPU、IO，数据量越大占用的也就越严重。

NAS：网络接入存储（Network-Attached Storage）
过网络交换机然后连接存储系统和相关的服务器，最后去建立一个专门的数据存储区域的私有网络。用户也就可以通过TCP/IP协议进行访问。它的共享是通过NFS、FTP、SAMBA、HTTP、CFS等来实现文件系统级的共享。特别适用与在企业里有大量文件需要共享的时候。
缺点是：所有的共享与访问都是通过网络连接的方式来实现的，当网络出现拥堵的情况下会对传输产生影响。大并发，数据量大，容易出现瓶颈。

SAN：存储区域网络（Storage Area Network）
通过光纤交换机、光纤集线器等设备，将磁盘阵列、磁带等存储设备与服务器相连接，构成高速的专用的子网。

二、ISCSI技术的优势

与传统的SCSI技术比较起来，ISCSI技术有三个革命性的变化：
1、把原来只用于本机的SCSI透过TCP/IP网络传送，使连接距离可作无限的地域延伸；
2、连接的服务器数量无限；
3、由于是服务器架构，因此也可以实现在线扩容以至动态部署

三、ISCSI的架构

1、控制器架构
采用专用的数据传输芯片、专用的RAID数据校验芯片、专用的高性能cache缓存和专用的嵌入式系统平台，是一个核心全硬件的设备。
优点：具有较高的安全性和和稳定性。
缺点：核心处理器全部采用硬件，制造成本较高，因而售价也很高。
适用环境：可以用于对性能的稳定性和高可用性具有较高要求的在线存储系统，例如：中小型数据库系统、大型数据库备份系统、远程容灾系统等。

2、ISCSI连接桥架构
连接桥构架分为两个部分：
（1）前端协议转换设备
前端协议转换部分一般是硬件设备，只有协议转换功能，没有RAID校验和快照、卷复制等功能，因此，创建RAID组、创建LUN等操作必须在存储设备上完成。
（2）后端存储
后端存储一般采用SCSI磁盘阵列和FC存储设备。

3、PC架构
也就是将存储设备搭建在PC服务器上，通俗的说就是选择一个性能良好、可支持多块硬盘的PC 服务器，然后选择一款成熟的存储端管理软件（ ISCSI Target ），并将软件安装在这台PC服务器上，这样就将一个普通的PC服务器变成了一台ISCSI存储设备了。最后通过PC服务器的以太网卡对外提供ISCSI数据传输服务。
客户端主机可以安装ISCSI客户端软件（ ISCSI Initiator ）通过以太网连接PC服务器共享出来的存储空间。
典型的ISCSI PC构架结构图：

四、ISCSI存储连接方式

1、以太网卡 + Initiator软件方式
服务器、工作站等主机使用标准的以太网卡，通过以太网线直接与以太网交换机连接，ISCSI存储也通过以太网线连接到以太网交换机上，或直接连接到主机的以太网卡上。在主机上安装Initiator软件。
优点：在现有网络基础上即可完成，成本很低。
缺点：消耗客户端主机部分资源
适用环境：在低I/O和低带宽性能要求的应用环境中。

2、硬件TOE网卡 + Initiator软件方式
具有TOE（TCP Offload Engine）功能的智能以太网卡可以将网络数据流量的处理工作全部转到网卡的集成硬件中完成。客户端主机可以从繁忙的协议出来中解脱出来。
优点：采用TOE卡后可以大幅度提高数据的传输速率，降低了客户端主机的资源消耗。
缺点：需要购买TOE功能的网卡，成本较高。

3、ISCSI HBA卡连接方式
也就是在客户端主机上安装专业的 ISCSI HBA 适配卡，从而实现主机与交换机之间、主机与存储之间的高效数据交换。
优点：数据传输性能最好。
缺点：需要购买ISCSI HBA适配卡，成本较高。
TOE网卡和ISCSI HBA的市场价格都比较贵，如果主机较少的话，还可以接受，如果网络主机较多，成本消耗很大。

五、ISCSI 系统的组成

1、ISCSI系统组成
一个简单的ISCSI系统大致有以下部分组成：
（1）ISCSI Initiator（客户端软件）或者ISCSI HBA（客户端硬件）
（2）ISCSI target（ISCSI存储端）
（3）以太网交换机
（4）一台或者多台服务器

2、ISCSI target概念
一个可以被用于存储数据的ISCSI磁盘阵列或者具有ISCSI功能的设备都可以被称为“ISCSI target”。
利用ISCSI target软件，可以将服务器的存储空间分配给客户机使用，客户机就可以像使用本地硬盘一样使用ISCSI磁盘。
目前大多数ISCSI target软件都是收费的，不过，也有一些linux平台开源的ISCSI target软件。
例如：ISCSI Enterprise Target。

3、ISCSI Initiator概念
ISCSI Initiator是一个安装在计算机上的一个软件或是一个硬件设备，它负责处理同ISCSI存储设备进行通信。
ISCSI服务器与ISCSI存储设备之间的连接方式有两种：
第一种是基于软件的方式，即软件ISCSI Initiator
第二种是基于硬件的方式，即硬件ISCSI Initiator
ISCSI Initiator软件一般都是免费的，Centos和RHEL对ISCSI Initiator支持非常不错，现在的Linux发行版本都默认已经自带了ISCSI Initiator。

六、ISCSI系统工作原理

1、ISCSI的实现原理图

2、基本实现过程：
ISCSI协议定义了在TCP/IP网络发送、接收 block（数据块）级的存储数据的规则和方法:
发送端将SCSI命令和数据封装到TCP/IP包中再通过网络转发，接收端收到 TCP/IP包之后，将其还原为SCSI命令和数据并执行，完成之后将返回的SCSI命令和数据再封装到TCP/IP包中再传送回发送端。
整个过程在用户看来: 使用远端的存储设备就象访问本地的 SCSI设备一样简单。

3、搭建PC构架的ISCSI存储系统基本构架图