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SCSI、FC、iSCSI 三大协议详解及比较

文章目录
  1. 1. SCSI
  2. 2. FC（光纤通道）
    1. 2.1. 协议基本架构
    2. 2.2. 协议层说明
  3. 3. 协议简介
  4. 4. iSCSI
    1. 4.1. 工作流程
    2. 4.2. 安全性描述
    3. 4.3. iSCSI 的优势
  5. 5. iSCSI 和 FC 的比较
  6. 6. 参考来源

SCSI

SCSI 是小型计算机系统接口（Small Computer System Interface）的简称，于 1979 首次提出，是为小型机研制的一种接口技术，现在已完全普及到了小型机，高低端服务器以及普通 PC 上。

SCSI 可以划分为 SCSI-1、SCSI-2、SCSI-3，最新的为 SCSI-3，也是目前应用最广泛的 SCSI 版本。

1、SCSI-1：1979 年提出，支持同步和异步 SCSI 外围设备；支持 7 台 8 位的外围设备，最大数据传输速度为 5MB/s。
2、SCSI-2：1992 年提出，也称为 Fast SCSI，数据传输率提高到 20MB/s。
3、SCSI-3：1995 年提出，Ultra SCSI（Fast-20）。Ultra 2 SCSI（Fast-40）出现于 1997 年，最高传输速率可达 80MB/s。1998 年 9 月，Ultra 3 SCSI（Utra 160 SCSI）正式发布，最高数据传输率为 160MB/s。Ultra 320 SCSI 的最高数据传输率已经达到了 320MB/s。

FC（光纤通道）

用于计算机设备之间数据传输，传输率达到 2G（将来会达到 4G）。光纤通道用于服务器共享存储设备的连接，存储控制器和驱动器之间的内部连接。

协议基本架构

FC-4 Upper Layer Protocol:SCSI,HIPPI,SBCCS,802.2,ATM,VI,IP
FC-3 common service
FC-2 Framing Protocol /Flow Control
FC-1 Encode/Decode
FC-0 Media:Optical or copper,100MB/sec to 1.062GB/sec

协议层说明

FC-0：物理层，定制了不同介质，传输距离，信号机制标准，也定义了光纤和铜线接口以及电缆指标
FC-1：定义编码和解码的标准
FC-2：定义了帧、流控制、和服务质量等
FC-3：定义了常用服务，如数据加密和压缩
FC-4：协议映射层，定义了光纤通道和上层应用之间的接口，上层应用比如：串行 SCSI 协 议，HBA 的驱动提供了 FC-4 的接口函数，FC-4 支持多协议，如：FCP-SCSI,　FC-IP,FC-VI

协议简介

FCP-SCSI：是将 SCSI 并行接口转化为串行接口方式的协议，应用于存储系统和服务器之间的数据传输。新的 ANSI T10 标准，支持 SAN 上存储系统之间通过数据迁移应用来直接移动数据。 FCP-SCSI 提供 200MB/s（全双工独占带宽）的传输速率，连接最远达 10 公里，最大 16000000 个节点。FCP-SCSI 使用帧传输取代块传输。帧传输以大数据流传输方式传输短的小的事务数据。

iSCSI

iSCSI（互联网小型计算机系统接口）是一种在 TCP/IP 上进行数据块传输的标准。它是由 Cisco 和 IBM 两家发起的，并且得到了各大存储厂商的大力支持。iSCSI 可以实现在 IP 网络上运行 SCSI 协议，使其能够在诸如高速千兆以太网上进行快速的数据存取备份操作。

iSCSI 标准在 2003 年 2 月 11 日由 IETF（互联网工程任务组）认证通过。iSCSI 继承了两大最传统技术：SCSI 和 TCP/IP 协议。这为 iSCSI 的发展奠定了坚实的基础。基于 iSCSI 的存储系统只需要不多的投资便可实现 SAN 存储功能，甚至直接利用现有的 TCP/IP 网络。相对于以往的网络存储技术，它解决了开放性、容量、传输速度、兼容性、安全性等问题，其优越的性能使其备受始关注与青睐。

工作流程

iSCSI 系统由 SCSI 适配器发送一个 SCSI 命令。
命令封装到 TCP/IP 包中并送入到以太网络。
接收方从 TCP/IP 包中抽取 SCSI 命令并执行相关操作。
把返回的 SCSI 命令和数据封装到 TCP/IP 包中，将它们发回到发送方。
系统提取出数据或命令，并把它们传回 SCSI 子系统。

安全性描述

iSCSI 协议本身提供了 QoS 及安全特性。
可以限制 initiator 仅向 target 列表中的目标发登录请求，再由 target 确认并返回响应，之后才允许通信。
通过 IPSec 将数据包加密之后传输，包括数据完整性、确定性及机密性检测等。

iSCSI 的优势

  1. 广泛分布的以太网为 iSCSI 的部署提供了基础。
  2. 千兆/万兆以太网的普及为 iSCSI 提供了更大的运行带宽。
  3. 以太网知识的普及为基于 iSCSI 技术的存储技术提供了大量的管理人才。
  4. 由于基于 TCP/IP 网络，完全解决数据远程复制（Data Replication）及灾难恢复（Disaster Recover）等传输距离上的难题。
  5. 得益于以太网设备的价格优势和 TCP/IP 网络的开放性和便利的管理性，设备扩充和应用调整的成本付出小。

iSCSI 和 FC 的比较

从传输层看，光纤通道的传输采用其 FC 协议，iSCSI 采用 TCP/IP 协议。

FC 协议与现有的以太网是完全异构的，两者不能相互接驳。因此光纤通道是具有封闭性的，而且不仅与现有的企业内部网络（以太网）接入，也与其他不同厂商的光纤通道网络接入（由于厂家对 FC 标准的理解的异样，FC 设备的兼容性是一个巨大的难题）。因此，对于以后存储网络的扩展由于兼容性的问题而成为了难题。而且，FC 协议由于其协议特性，网络建完后，加入新的存储子网时，必须要重新配置整个网络，这也是 FC 网络扩展的障碍。

iSCSI 基于的 TCP/IP 协议，它本身就运行于以太网之上，因此可以和现有的企业内部以太网无缝结合。TCP/IP 网络设备之间的兼容性已经无需讨论，迅猛发展的 internent 网上运行着全球无数家网络设备厂商提供的网络设备，这是一个最好的佐证。

从网络管理的角度看，运行 FC 协议的光网络，其技术难度相当之大。其管理采用了专有的软件，因此需要专门的管理人员，且其培训费用高昂。TCP/IP 网络的知识通过这些年的普及，已有大量的网络管理人才，并且，由于支持 TCP/IP 的设备对协议的支持一致性好，即使是不同厂家的设备，其网络管理方法也是基本一致的。

FC 运行于光网络之上，其速度非常快，现在已经达到了 2G 的带宽，这也是它的主要优势所在。下一代的 FC 标准正在制定当中，其速度可以达到 4G，今天的千兆以太网已经在普及当中，这也是基于 TCP/IP 的 iSCSI 协议进入实用的保证。

得益于优秀的设计，以太网从诞生到现在，遍及了所有有网络的地方，到现在依然表现出非凡的生命力，在全球无数网络厂商的共同努力下，以太网的速度稳步提升，千兆网络已经实际应用，万兆网络呼之欲出，以太网的主要部件交换机路由器均已有万兆级别的产品。随着产品的不断丰富，以及设备厂商间的剧烈竞争，其建设成本在不断下降，万兆网络的普及已日益临近。

当 iSCSI 以 10Gb 的高速传输数据时，基于 iSCSI 协议的存储技术将无可争议的成为网络存储的王者。

参考来源

SCSI、FC、iSCSI 三大协议详解及比较_click_idc 的博客-CSDN 博客