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菲议存储:实现 iSCSI Initiator 的两种方法

日期:2007年7月10日 作者: 查看:[大字体 中字体 小字体]

第三种作法则是让iSCSI HBA 卡(芯片)既负责TCP/IP 工作也负责iSCSI工作,那么CPU 就更加轻松,也可如第一种作法般地舍去iSCSI Initiator 软件,加速效果也胜过前两者。

再者,如果是重视iSCSI 传输安全性者,则希望在TCP/IP 环境中再添入IPSec的加密,然而IPSec 一样要耗用CPU 来编解运算,若能用特有芯片来承担此一运算,卸除CPU 的负担,自然又可以更快,此称为SOE(Security Offload Engine)。当然!若不使用IPSec 则与第三法无所差别。

有了上述概念后,在此就以QLogic 的iSCSI 芯片为例作说明,QLogic 的ISP3010 芯片只是颗具TOE 效果的Ethernet 加速芯片,依旧是GbE NIC 卡/芯片,搭配iSCSI Initiator 软件即可加速iSCSI 的传输执行,此即是第二法。

接着,QLogic 的ISP4010 芯片是个TOE 的GbE NIC 芯片,也是个iSCSI 芯片,等于将TCP/IP、iSCSI 等执行工作都一手包办,不需倚赖CPU 参与运算,但若用上IPSec 传输加密则还是要倚赖CPU 来运算,此为第三法。

然后,QLogic 也提供一颗ISPSEC1000 的辅助芯片,专责处理IPSec 运算,可搭配前述的ISP3010 或ISP4010 使用,若搭配ISP4010 则属于我们前述的第四法,若搭配ISP3010 虽没有前述的对应法,但也只剩iSCSI 收发程序要交由CPU负责,一样要搭配iSCSI Initiator 软件。

Adaptec 的iSCSI HBA 卡:7211F,F 即Fiber 之意,使用1Gbps 以太光纤连接,控制芯片则是由Adaptec 自行研发,能卸载CPU 的TCP/IP、iSCSI 等运算负荷,另有7211C,C 即Copper,使用1Gbps 以太铜线。

上述的四、五法是较常见的几种,但不代表全部,例如Intel 的iSCSI HBA卡:PRO/1000 T IP Storage Adapter(2003 年7 月提出,2005 年1 月停供)则又是另一种作法,该卡使用一套IOP310 的I/O 处理芯片组(由一颗80200 处理控制芯片与一颗80312 辅助芯片所组成)及一颗82544EI 的GbE MAC 控制芯片,这些都是较中性、泛用取向的芯片,并未针对任何应用调整过功能规格,但以此再搭配软件(驱动程序)执行,一样可以实现iSCSI 效用,不过CPU 负荷的卸载性在此不得而知。

关于此法,就笔者的观点看,虽然以泛用芯片的搭配组合来实现,较无设计变更与制造供货的顾虑,但中性的结果却是介于纯软件法与上述其它特有硬件芯片实现法间,软件法属成本取向,特有硬件芯片法则属效能取向,中性芯片组合在成本与效能上都不易讨好,笔者认为此法日后被实行的机会将相对减少。

另外还有一种更「高深」的实现法,即是运用10GbE 标准及RDMA 规范中的iSER 协议,此方式是最新锐高阶作法,速度最佳但也最昂贵,关于此我们将在后头更深入说明。

上述我们只是将「基本」实现法说完,尚未谈到细部与进阶,在细部方面,目前最容易犹豫的就是接口问题,眼前正处于64-bit PCI 2.2/2.3(已有3.0 版)、PCI-X 1.0/2.0、PCI Express 1.1 并存的时刻,虽然往未来看以PCI Express 最具发展,不过业者现在提供的iSCSI 芯片多以PCI-X 1.0/2.0 为主,并向下兼容64-bit PCI,PCI Express 仍属少数,所以主要多实行PCI-X,64-bit PCI 则是因应较过往的服务器需求才需启用。

其次,iSCSI 既可使用光纤(Fiber,IEEE 802.3z 的1000Base-LX、1000Base-SX)也可使用铜线(Copper,IEEE 802.3z 的1000Base-CX 及IEEE 802.3ab 的1000Base-T),设计时必须先选定,或者在一张卡上两种并存,提供购买用户选用的弹性,或者在同一张iSCSI HBA 上提供双埠(Dual Port),好实现前述的MPIO 功能,此法与两张单埠iSCSI HBA 卡相较更能省成本与插槽数,如QLogic ISP4022 芯片即以单颗芯片同时提供两个iSCSI 埠的平行处理功效。


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