iSCSI 存储协议详解
（注意：正确缩写为 iSCSI，全称为 Internet Small Computer System Interface，是一种基于 IP 网络的存储协议。）
1. 什么是 iSCSI？
iSCSI 是一种将 SCSI 命令 封装在 TCP/IP 协议 中的技术，允许通过标准以太网传输块级存储数据。
核心功能：将远程存储设备（如磁盘阵列）模拟成本地硬盘，实现跨网络的块级存储访问。
替代方案：相比传统的光纤通道（FC-SAN），iSCSI 基于廉价的以太网，成本更低，但性能略低。
2. 核心组件
iSCSI Initiator（发起端）：客户端设备（如服务器），通过软件或硬件发起存储请求。
软件 Initiator：如 Linux 的 open-iscsi、Windows 的 iSCSI Initiator。
硬件 Initiator：专用 HBA 卡（支持 TCP Offload 以降低 CPU 负载）。
iSCSI Target（目标端）：存储设备（如 NAS/SAN），提供存储资源。
常用软件：targetcli（Linux）、StarWind（Windows）、专用存储阵列。
3. 核心功能与作用
功能
作用
块级存储访问
直接读写磁盘块，适合数据库、虚拟机等高性能场景。
IP 网络传输
利用现有以太网，无需专用光纤网络，降低成本。
跨平台兼容性
支持 Windows、Linux、VMware 等操作系统。
集中存储管理
统一管理存储资源，提高利用率。
远程存储映射
将远程存储挂载为本地磁盘，实现异地数据访问。
数据加密与认证
支持 CHAP 认证、IPsec 加密，保障传输安全。
4. 应用场景
(1) 企业级存储网络（SAN）
场景：需要高性能、低延迟的存储环境（如数据库、ERP 系统）。
优势：通过 10Gb/25Gb 以太网，提供接近光纤通道（FC）的性能，但成本更低。
(2) 虚拟化与云计算
场景：VMware/Hyper-V 虚拟机的共享存储。
优势：支持 VMware vSphere 的 VMFS 集群文件系统，实现虚拟机热迁移（vMotion）。
(3) 远程备份与灾备
场景：异地数据中心的数据同步与备份。
优势：通过广域网（WAN）传输，结合去重与压缩技术，降低带宽占用。
(4) 中小型企业存储
场景：预算有限的中小企业，使用普通服务器搭建 iSCSI 存储。
优势：无需专用硬件，利用现有以太网交换机即可部署。
(5) 开发与测试环境
场景：快速部署测试用的存储资源。
优势：通过软件定义存储（如 FreeNAS）灵活分配存储空间。
5. 典型架构示例
+---------------+
| 应用服务器 |
| (iSCSI Initiator)|---[以太网]---+
+---------------+ |
|
+---------------+ | +-------------------+
| 虚拟机集群 | +----| iSCSI Target |
| (VMware ESXi) |---------------------| (存储阵列/NAS) |
+---------------+ | +-------------------+
|
+---------------+ |
| 数据库服务器 | |
| (Oracle DB) |----------------+
+---------------+
6. 优缺点对比
优点
缺点
低成本（基于以太网）
性能受网络延迟和带宽影响
部署简单，无需专用硬件
高负载时 CPU 占用较高（软件方案）
支持标准网络设备（交换机/路由器）
安全性需额外配置（如 IPsec）
跨平台兼容性强
巨型帧（Jumbo Frame）依赖网络支持
7. 配置示例（Linux 环境）
(1) 安装工具
# Ubuntu/Debian
sudo apt-get install open-iscsi targetcli
# CentOS/RHEL
sudo yum install iscsi-initiator-utils targetcli
(2) 配置 Target 端
sudo targetcli
# 创建存储后端
/backstores/block create name=disk1 dev=/dev/sdb
# 创建 iSCSI Target
/iscsi create iqn.2023-10.com.example:storage.disk1
# 绑定存储
/iscsi/iqn.2023-10.com.example:storage.disk1/tpg1/luns create /backstores/block/disk1
# 设置访问控制
/iscsi/iqn.2023-10.com.example:storage.disk1/tpg1/acls create iqn.2023-10.com.example:server.initiator1
# 保存配置
saveconfig
exit
(3) 配置 Initiator 端
# 发现 Target
sudo iscsiadm -m discovery -t st -p 192.168.1.100
# 登录 Target
sudo iscsiadm -m node -T iqn.2023-10.com.example:storage.disk1 -p 192.168.1.100 --login
# 查看挂载的磁盘
lsblk
8. 性能优化
网络优化：使用 10Gb/25Gb 以太网、专用 VLAN、启用巨型帧（MTU=9000）。
硬件加速：使用支持 TCP Offload Engine（TOE）的网卡。
多路径 I/O：配置多路径（MPIO）提高冗余和带宽。
9. 总结
iSCSI 是 IP 时代存储网络的核心技术之一，尤其适合以下场景：
需要低成本 SAN 的企业。
虚拟化环境中的共享存储。
跨地域数据同步与灾备。
通过合理配置和优化，iSCSI 可提供接近光纤通道的性能，同时大幅降低 TCO（总拥有成本）。