iSCSI

Was ist iSCSI-Speicher?

iSCSI steht für Internet Small Computer System Interface und ist ein Protokoll für Storage Area Networks, das speziell definiert, wie Daten zwischen Hosts und Speichergeräten übertragen werden. Es ermöglicht SCSI-Datenübertragungen auf Blockebene zwischen einem iSCSI-Initiator und einem Speicherziel über ein TCP/IP-Netzwerk. iSCSI-Speicher, auch bekannt als iSCSI-SAN-Speicher (Storage Area Network), ist eine kostengünstige Alternative zu herkömmlichen Fibre-Channel-(FC)-SANs. Im Gegensatz zu FC-SANs, die spezialisierte Hardware erfordern (wie FC-Host-Bus-Adapter und FC-Switches), kann iSCSI-SAN-Speicher mit vorhandener Netzwerkinfrastruktur aufgebaut werden (wie Ethernet-Switches und Router), ohne dass zusätzliche Geräte angeschafft werden müssen. Darüber hinaus basiert iSCSI auf dem Blockübertragungsstandard, der schnell und effizient ist.

Wie funktioniert iSCSI-Speicher?

Um besser zu verstehen, wie iSCSI funktioniert, ist es wichtig, zunächst einige Schlüsselkomponenten zu kennen, wie den iSCSI-Initiator und das iSCSI-Target. Der iSCSI-Initiator ist Software oder Hardware, die auf dem Server installiert ist und Anfragen an das iSCSI-Target sendet sowie Antworten von diesem empfängt. Das iSCSI-Target hingegen befindet sich auf dem Speichergerät und ist dafür verantwortlich, Befehle vom Initiator abzuhören und zu verarbeiten. Der Initiator befindet sich typischerweise auf dem Client-Computer und wird häufig softwareseitig initiiert.

Einfach ausgedrückt überträgt iSCSI-Speicher Daten auf Blockebene über ein TCP/IP-Netzwerk, das den iSCSI-Initiator auf dem Server mit dem iSCSI-Target auf dem Speichergerät verbindet. Das iSCSI-Protokoll kapselt SCSI-Befehle in Pakete auf der TCP/IP-Schicht, die dann über eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung über das Netzwerk übertragen werden. Wenn die Pakete ankommen, zerlegt das iSCSI-Protokoll sie und extrahiert die SCSI-Befehle, sodass das Betriebssystem den Speicher wie ein lokal angeschlossenes SCSI-Gerät behandeln und wie gewohnt formatieren kann.

Vorteile von iSCSI

iSCSI bietet Unternehmen, die es als Teil ihrer SAN-Infrastruktur verwenden, eine ganze Reihe von Vorteilen. Hier sind einige der bemerkenswertesten:

TOE-Integration: Viele Netzwerkkarten (NICs) sind mit einer integrierten TCP Offload Engine (TOE) ausgestattet, die TCP/IP-Verarbeitungsaufgaben auf den Netzwerkcontroller verlagert und so die Host-CPU entlastet.

Kostengünstige Ersteinrichtung: Durch die Verwendung des iSCSI-Protokolls können Unternehmen beim Zugriff auf Speichergeräte niedrige Gesamtbetriebskosten (TCO) aufrechterhalten. Daher ist das aufgebaute SAN nicht nur kostengünstig, sondern auch einfach zu installieren und zu warten.

Keine zusätzliche Hardware erforderlich: Da iSCSI auf IP-Technologie basiert und die Interoperabilität von TCP/IP und Ethernet nutzt, ist der Kauf zusätzlicher Hardware nicht erforderlich.

Erhöhte Sicherheit: iSCSI bietet dem Speichernetzwerk eine zusätzliche Sicherheitsebene für verbesserten Datenschutz.

Minimale Schulungs- und Wartungskosten: iSCSI erfordert keine umfangreiche Schulung des Netzwerkpersonals und ist einfach zu verwenden, was die Speicherauslastung erhöht und gleichzeitig die Betriebskosten senkt.

Breite Kompatibilität: Als universelle, nicht proprietäre Technologie kann iSCSI nahtlos mit gängigen Netzwerkspeichergeräten zusammenarbeiten und bietet eine ausgezeichnete Kompatibilität.

Skalierbare Flexibilität: iSCSI-SAN-Umgebungen lassen sich mithilfe vorhandener Netzwerkhardware leicht skalieren, sodass Unternehmen die Speicherkapazität bei Bedarf erhöhen können.

Reduzierter Stromverbrauch und geringere Kosten: Durch die Reduzierung der Anzahl aktiver Switches und die Vereinfachung der Infrastruktur trägt iSCSI dazu bei, den Stromverbrauch, die Kühlkosten und die gesamten Infrastrukturkosten zu senken.

Einschränkungen von iSCSI

Der nächste Teil ist die Einführung in die Einschränkungen von iSCSI; Sie sollten diese Punkte ebenfalls berücksichtigen, bevor Sie es implementieren:

Leistungsabhängigkeit: Wenn sowohl Geschäftsdaten als auch iSCSI-Datenverkehr im selben Netzwerk verarbeitet werden, kann dies zu erhöhter Latenz und Leistungseinbußen führen.

Inkompatibilität mit SSDs: iSCSI eignet sich aufgrund seiner Abhängigkeit von serieller Technologie nicht gut für Solid-State-Speichergeräte (SSDs).

Kapazitätsbeschränkungen: Festplatten-LUNs sind auf eine maximale Kapazität von 250TB begrenzt und NAS ist auf eine maximale Kapazität von 144TB begrenzt.

Begrenzte Anzahl von Snapshots: iSCSI-Anwendungen unterstützen bis zu 512 Snapshots (virtuelle Kopien von Daten), während dateifreigegebene Volumes nur 64 Snapshots unterstützen. Ein Ausfall der Snapshot-Funktion kann zu Datenverlust führen und die iSCSI-Leistung beeinträchtigen.

Verbindungsbeschränkung: iSCSI-Sitzungen können maximal 255 Verbindungen haben; sobald diese Zahl überschritten wird, weist das Target weitere Verbindungsversuche zurück.