iSCSI چیست و چه کاربردی دارد؟

iSCSI چیست؟

iSCSI مخفف Internet Small Computer Systems Interface، یک پروتکل انتقال اطلاعات به حساب می آید و در بالای پروتکل TCP قرار دارد و اجازه می دهد تا دستور SCSI از طریق شبکه های LAN، شبکه های WAN و اینترنت منتقل شوند.

iSCSI در واقع یک پروتکل لایه انتقال می باشد و دستورات SCSI را در شبکه های LAN, WAN و یا حتی اینترنت منتقل می کند. iSCSI با پروتکل TCP هماهنگی کامل دارد و امکان برقراری ارتباط شبکه ای را برای ابزارهای ذخیره سازی چون SAN و NAS را بوجود می آورد. به زبانی ساده تر می توان گفت که iSCSI یک پروتکل جهت انتقال دستورات SCSI در محیط شبکه محسوب می شود.

جهت آشنایی با پروتکل TCP به لینک زیر مراجعه نمایید:

ویدئو تفاوت میان پروتکل TCP و UDP

 IBM در سال 1998، iSCSI را توسعه داد و اولین پیش نویس استاندارد iSCSI را در سال 2000 به گروه ویژه مهندسی اینترنت (IETF) ارائه داده شد و این پروتکل در سال 2003 تصویب شد.

روش کار ISCSI به این صورت است که داده های مختلف در قالب یک بلوک در ابزاری به نام ISCSI Initiator قرار خواهند گرفت که بر روی سرور قرار دارد و اطلاعات را منتقل خواهد کرد. در نهایت هم می تواند آن ها را در قالب بسته های اطلاعاتی در شبکه منتقل کرده و به دستگاه های ذخیره سازی برساند که دستورات در آن معنا و مفهوم خاصی خواهند داشت.

ISCSI امکان راه اندازی شبکه ذخیره سازی مشترک را فراهم می کند که در آن چندین سرور و کلاینت می توانند به منابع ذخیره سازی مرکزی دسترسی پیدا کنند.

SCSI – بدون پیشوند “i” – یک پروتکل دسترسی به داده است که از اوایل دهه 1980 وجود داشته است که توسط شركت سازنده آن زمان، hard disk manufacturer Shugart Associates ساخته شده است.

مزایای iSCSI:

از آنجا که از اترنت استاندارد استفاده می کند، iSCSI نیازی به سوئیچ شبکه و کارت های گران قیمت و گاهی اوقات پیچیده ندارد که برای اجرای شبکه های کانال فیبر مورد نیاز است. این امر ارزان تر بودن و مدیریت آن را آسان تر می کند. حتی اگر از iSCSI HBA یا iSOE به جای NIC های استاندارد Ethernet استفاده شود، هزینه های اجزای اجرای ذخیره سازی iSCSI همچنان ارزان تر از سیستم ذخیره سازی مبتنی بر FC خواهد بود.

یک شبکه ذخیره سازی FC (SAN) داده ها را به طور سنتی منتقل کرده و از پهنای باند بالاتر پشتیبانی می کند، اما فناوری FC گران است و برای نصب و پیکربندی صحیح به یک مهارت تخصصی نیاز دارد. از طرف دیگر، یک iSCSI SAN می تواند با کارتها و سوئیچ های رابط شبکه معمولی اترنت پیاده سازی شده و در شبکه اجرا شود. به جای یادگیری ، ساخت و مدیریت دو شبکه، یک شبکه اترنت برای ارتباط با کاربر و یک FC SAN برای ذخیره سازی یک سازمان می تواند از دانش و زیرساخت های موجود خود برای هر دو شبکه LAN و SAN استفاده کند.

جهت آشنایی بیشتر با انواع ذخیره سازها به لینک زیر مراجعه نمایید:

ویدئو آموزشی تفاوت میان NAS و SAN

اجزای iSCSI:

ـ iSCSI initiator : iSCSI initiator قطعه ای از یک نرم افزار یا سخت افزار است که در سرور نصب می شود تا داده ها را به یک آرایه ذخیره سازی مبتنی بر iSCSI یا هدف iSCSI بفرستد.

هنگامی که از یک iSCSI initiator استفاده می شود، می توان از مولفه های استاندارد اترنت مانند کارت های رابط شبکه (NIC) برای ایجاد شبکه ذخیره سازی استفاده کرد. اما استفاده از یک iSCSI initiator به همراه NIC ها تقریباً تمام بار پردازش را بر عهده CPUهای سرور می گذارد که احتمالاً بر عملکرد سرورها در مدیریت سایر کارها تأثیر خواهد گذاشت.

آداپتور باس میزبان iSCSI مشابه کانال فیبر (FC) HBA است. بسیاری از پردازش ها را از پردازنده سیستم میزبان بارگیری می کند و باعث بهبود عملکرد سرور و شبکه ذخیره سازی می شود. اما بهبود عملکرد هزینه ای دارد زیرا iSCSI HBAs معمولاً سه یا چهار برابر یک استاندارد Ethernet NIC هزینه دارد. یک گزینه جایگزین مشابه ، اما تا حدودی ارزان تر ، یک موتور تخلیه iSCSI است یا iSOE که همانطور که از نامش پیداست ، بخشی از فرآیند را از میزبان بارگیری می کند.

ـ iSCSI target: در پیکربندی iSCSI ، “هدف” سیستم ذخیره سازی است. هدف در اصل یک سرور است که منابع ذخیره سازی را میزبانی می کند و از طریق یک یا چند NIC ، HBA یا iSOE اجازه دسترسی به فضای ذخیره سازی را می دهد.

شاید با روند کار مودم های DSL آشنایی داشته باشید. Modem از دو کلمه Modulator و Demodulator تشکیل شده است. اولی سیگنال دیجیتال را به سیگنال آنالوگ قابل انتقال روی خط تلفن تبدیل می کند. دومی در مقصد، سیگنال آنالوگی را که روی خط تلفن دریافت می کند را مجددا به سیگنال دیجیتال قابل استفاده در کامپیوتر مقصد تبدیل می کند. یعنی دو بار عملیات تبدیل سیگنال انجام می شود.

مشابه همین نقش را Initiator و Target برای شبکه و SAN ایفا می کنند Initiator .روی کامپیوتر قرار می گیرد و Target روی ابزار ذخیره ساز. کار iSCSI Initiator این است که از کامپیوتر متقاضی، دستور خواندن/ نوشتن روی فلان فایلی که روی SAN ذخیره شده است را دریافت میکند. آنرا به دستورات SCSI تبدیل میکند. روی رسانه انتقال که کابل اترنت از نوع TP است، دستورات به شکل یک رشته بیت به iSCSI Target میرسد. حال target دستورات دریافتی از iSCSI Initiator ها را به زبان استاندارد IP ترجمه کرده و تحویل SAN می دهد.

iSCSI در مقابل FC: دو رویکرد اصلی در انتقال اطلاعات ذخیره سازی

در ابتدا، سیستم های ذخیره سازی iSCSI به عنوان گزینه هایی برای آرایه های ذخیره سازی مبتنی بر FC گران تر و با عملکرد بالاتر قرار داشتند که عمده کارهای ذخیره سازی داده را در مراکز داده سازمانی انجام می دادند. آرایه های FC از پروتکلی برای خواندن و نوشتن داده ها در دستگاه های ذخیره سازی استفاده می کنند که به طور خاص برای کارهای ذخیره سازی ابداع شده است، بنابراین به طور معمول بالاترین عملکرد را برای دسترسی به ذخیره سازی داده ها ارائه می دهد.

موفقیت بازار iSCSI:

به دلیل نگرانی در مورد عملکرد و سازگاری با سایر شبکه های ذخیره سازی، چندین سال طول کشید تا iSCSI SAN به عنوان گزینه های اصلی کانال فیبر استفاده شود. فروشندگان تازه کار با آرایه های ذخیره سازی iSCSI خود موفقیت کافی کسب کردند و فروشندگان بزرگتر آنها را خریداری کردند. در روزهای آغازین، iSCSI اغلب به عنوان جایگزین کمتری برای FC برای سیستم های بازیابی فاجعه و سایر برنامه های ذخیره سازی ثانویه در نظر گرفته می شد.

کانال فیبر هنوز یک پروتکل ذخیره سازی محبوب به ویژه برای هارد دیسک است، اما همه فروشندگان عمده ذخیره سازی اکنون دارای آرایه های iSCSI SAN هستند، برخی از آنها همچنین از سیستم عامل های ذخیره سازی پشتیبانی می کنند که هم از FC و هم از iSCSI پشتیبانی می کنند. سیستم هایی که FC و iSCSI را اجرا می کنند به عنوان ذخیره سازی یکپارچه یا چند پروتکل شناخته می شوند و آنها همچنین از سیستم های متصل به شبکه برای ذخیره فایل پشتیبانی می کنند.

گزینه های اترنت برای iSCSI:

ISCSI محبوب ترین رویکرد ذخیره سازی اطلاعات از طریق شبکه های پروتکل اینترنت (IP) است، اما گزینه های دیگری نیز وجود دارد:

ـ کانال فیبر از طریق IP (FCIP) که همچنین به عنوان تونل کانال فیبر شناخته می شود ، داده ها را بین SAN ها از طریق شبکه های IP انتقال می دهد تا اشتراک داده ها را تسهیل کند.

ـ پروتکل کانال فیبر اینترنت (iFCP) یک گزینه جایگزین برای FCIP است که شبکه های SCSI و FC را در اینترنت ادغام می کند.

ـ کانال فیبر از طریق اترنت (FCoE) در سال 2009 به یک استاندارد رسمی تبدیل شد. تحت فشار شرکت سیسکو و سایر فروشندگان شبکه ، این شبکه برای ایجاد اترنت مناسب تر برای انتقال بسته های داده جهت کاهش نیاز به کانال فیبر توسعه داده شد. اما از آن بیشتر در سوئیچ های سطح بالا با سرورهای Cisco استفاده شده و بندرت در سوئیچینگ SAN استفاده می شود.

ـ ATA over Ethernet (AoE) یکی دیگر از پروتکل های Ethernet SAN است که به طور عمده توسط Coraid Inc به فروش رسیده است. AoE پروتکل ذخیره سازی پیوست فناوری پیشرفته (ATA) را مستقیماً به شبکه اترنت ترجمه می کند تا اینکه بر اساس یک پروتکل سطح بالا ساخته شود ، همانطور که iSCSI انجام می دهد با TCP / IP.

امنیت iSCSI:

خطر امنیتی اصلی iSCSI SAN این است که یک مهاجم می تواند داده های ذخیره سازی منتقل شده را مشاهده کند. سرپرستان فضای ذخیره سازی می توانند برای ایجاد امنیت iSCSI SAN خود اقداماتی انجام دهند، مانند استفاده از لیست های کنترل دسترسی (ACL) برای محدود کردن دسترسی های کاربر در SAN، پروتکل احراز هویت Challenge-Handshake (CHAP) و سایر پروتکل ها، رابط های مدیریت و رمزگذاری داده های در حال انتقال و داده های متوقف شده را ایمن می کنند.

همچنین، به دلیل داشتن نسبت اترنت، برخی از شرکت ها برای ذخیره سازی iSCSI نیز از شبکه های داده اترنت رو به بیرون استفاده می کنند. با این حال، این یک روش توصیه شده نیست، زیرا ممکن است زیرساخت های ذخیره سازی را در معرض ویروس ها، بدافزارها و باج افزارهای منتقله از طریق اینترنت قرار دهد. به همین دلیل بهتر است، در صورت امکان شبکه پشتیبانی iSCSI نسبت به حملات خارجی ایزوله باشد.

در آخر:

امروزه با توجه به اینکه iSCSI  مورد استفاده است، روز به روز به محبوبیت آن افزوده می شود. در واقع می توان گفت که قابلیت هایی مانند Storage pool هم به آن ها اضافه خواهد شد که در یک سرور به شما اجازه می دهد یک محیط مجازی را ایجاد کنید. همانطور که میدانید در یک محیط مجازی تمامی کلاستر ها در شکل های مختلف وجود دارد که امکان برقراری ارتباط را در یک pool به شما خواهد داد.

در واقع نمونه های بسیاری از iSCSI وجود دارد که به شما کمک خواهد کرد در شبکه ایده آل خود آنچه را که می خواهید مورد استفاده قرار دهید. می توان گفت که از iSCSI در واقع در بخش های مختلفی استفاده می شود که استاندارهای اترنت را نیز به همراه دارد. پروتکل های iSCSI نیازی به سوییچ ها و کارت های گران قیمت ندارد و همین هم باعث می شود که پیکربندی آنها نسبت به سایرین بسیار ساده تر باشد. iSCSI دارای سرعت بسیار زیادی است که به شما کمک خواهد کرد که پهنای باند را نیز افزایش دهید البته این تجهیزات به نوبه خود نیازمند یک سری تجهیزات تخصصی هستند که بتوان آن ها را پیکربندی کرد.

منبع: techtarget