基于IXP2400的iSCSI Initiator研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下企業(yè)數(shù)據(jù)的爆炸性增長、企業(yè)商務(wù)模式的轉(zhuǎn)變和以數(shù)據(jù)為本的企業(yè)知識產(chǎn)權(quán)價值的體現(xiàn)，傳統(tǒng)的信息存儲方式已不能滿足新的需要，存儲的網(wǎng)絡(luò)化成為IT技術(shù)的新亮點。iSCSI是一種新興的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)，將IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成到存儲I/O之中，融合了網(wǎng)絡(luò)和存儲的特性，在構(gòu)建異構(gòu)的存儲網(wǎng)絡(luò)方面有著其它數(shù)據(jù)訪問協(xié)議所無法比擬的優(yōu)勢。iSCSI在開放性、容量、傳輸速度、兼容性、安全性等方面的優(yōu)勢和簡單的管理、部署使其得到廣泛的關(guān)注。但與Fabric

2、Channel(光纖隧道)相比，其傳輸效率較低，CPU占用率較高。如何提高iSCSI技術(shù)的性能，降低資源使用率成為急待解決的問題。 本文將網(wǎng)絡(luò)處理器技術(shù)應(yīng)用于iSCSI協(xié)議處理中，并提出用IXP2400網(wǎng)絡(luò)處理器來實現(xiàn)iSCSI Initiator的方案。目前iSCSI Initiator有三種主要的實現(xiàn)方式：(1)純軟件方式：采用標準網(wǎng)卡連接以太網(wǎng)，iSCSI和TCP/IP協(xié)議用軟件實現(xiàn)，由主機CPU負責處理； (2)TOE(

3、TCP/IP卸載引擎)方式：iSCSI協(xié)議用軟件實現(xiàn)，由主機負責處理，而TCP/IP協(xié)議由網(wǎng)卡處理； (3)iSCSI HBA方式：iSCSI和TCP/IP協(xié)議均交由主機總線適配器(Host Bus Adapter，HBA)處理。本文采用第三種方案，采用Intel IXP2400網(wǎng)絡(luò)處理器為硬件平臺，在其上運行一個嵌入式操作系統(tǒng)。主機CPU上的TCP/IP協(xié)議處理工作被放置到網(wǎng)絡(luò)處理器中，同時在嵌入式操作系統(tǒng)上實現(xiàn)iSCSI協(xié)議，并利用

4、IXP2400N微引擎中的CRC單元來實現(xiàn)iSCCSI協(xié)議中數(shù)據(jù)摘要的計算，減少對XScale處理資源的消耗。以軟硬件相結(jié)合的方式實現(xiàn)iSCSIInitiator的功能，iSCCSI和TCP/IP協(xié)議都在IXP2400上實現(xiàn)，整個系統(tǒng)作為HBA以外部通道的方式實現(xiàn)存儲I/O操作。 本文首先研究了iSCSI網(wǎng)絡(luò)存儲體系結(jié)構(gòu)，從會話管理、命名與尋址、協(xié)議數(shù)據(jù)單元格式、錯誤恢復機制等方面對iSCS工協(xié)議進行了詳細地分析。然后介紹了IX