基于IXP2400的iSCSI Initiator研究與實(shí)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(zhǎng)、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(shí)產(chǎn)權(quán)價(jià)值的體現(xiàn)，傳統(tǒng)的信息存儲(chǔ)方式已不能滿足新的需要，存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)化成為IT技術(shù)的新亮點(diǎn)。iSCSI是一種新興的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)，將IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成到存儲(chǔ)I/O之中，融合了網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)的特性，在構(gòu)建異構(gòu)的存儲(chǔ)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(shì)。iSCSI在開放性、容量、傳輸速度、兼容性、安全性等方面的優(yōu)勢(shì)和簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)iSCSI Initiator的方案。目前iSCSI Initiator有三種主要的實(shí)現(xiàn)方式：(1)純軟件方式：采用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡連接以太網(wǎng)，iSCSI和TCP/IP協(xié)議用軟件實(shí)現(xiàn)，由主機(jī)CPU負(fù)責(zé)處理； (2)TOE(

3、TCP/IP卸載引擎)方式：iSCSI協(xié)議用軟件實(shí)現(xiàn)，由主機(jī)負(fù)責(zé)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(jī)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(tái)，在其上運(yùn)行一個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)。主機(jī)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(shí)在嵌入式操作系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)iSCSI協(xié)議，并利用

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