三⼤存储协议介绍与存储资源盘活系统
存储协议⽬前主流的有三种，AHCI、NVMe、SCSI。 HDD 磁盘和早期 SSD 磁盘的传输协议⼀般采⽤AHCI（⾼级主机控制器接
⼝，Advanced Host Controller Interface）。AHCI 为单队列模式，主机和 HDD/SSD 之间通过单队列进⾏数据交互。对于 HDD 这种慢速设备来说，主要瓶颈在存储设备，⽽⾮ AHCI协议。不同于 HDD 的顺序读写特点，SSD 可以同时从多个不同位置读取数据，具有⾼并发性。因此对于 SSD，AHCI 的单队列模式成为了限制并发性的瓶颈。随着存储介质的演进，SSD 盘的 IO 带宽越来越⼤，访问延时越来越低。AHCI 协议已经不能满⾜⾼性能和低延时 SSD 的需求， NVMe（NVM Express ⾮易失性内存主机控制器接⼝规范）应运⽽⽣。
NVM（non-volatile memory）是固态硬盘（SSD）的常见的闪存形式。此规范主要是为基于闪存的存储设备提供⼀个低延时、内部并发化的原⽣界⾯规范，也为现代CPU、计算机平台及相关应⽤提供原⽣存储并发化的⽀持，令主机硬件和软件可以充分利⽤固态存储设备的并⾏化存储能⼒。相⽐此前机械硬盘驱动器（HDD）时代的AHCI，NVMe/NVMHCI降低了I/O操作等待时间、提升同⼀时间内的操作数、更⼤容量的操作队列等。基于 NVMe 的驱动器可实现⾼达 16Gbps 的吞吐量，且当前供应商正在推动 32Gbps 或更⾼的吞吐量产品的应⽤。在 IO ⽅⾯，许多基于 NVMe 的驱动器，其 IOPS 可以超过 50 万，
tcpip协议pdf部分可提供 150 万、200 万甚⾄1000 万 IOPS。与此同时，许多驱动器的延迟低于 20 微秒，部分低于 10 微秒。
SCSI即⼩型计算机接⼝（Small Computer System Interface），指的是⼀个庞⼤协议体系，到⽬前为⽌经历了SCSI-1/SCSI-2/SCSI-3变迁。 SCSI协议定义了⼀套不同设备（磁盘，磁带，处理器，光设备，⽹络设备等）利⽤该框架进⾏信息交互的模型和必要指令集。SCSI协议本质上同传输介质（SATA线，PCIE线，⽹线等）⽆关，SCSI可以在多种介质上实现，甚⾄是虚拟介质。例如基于光纤的FCIP（Fiber Channel over IP）链路协议，基于SAS（Serial Attached SCSI）的链路协议，基于虚拟IP链路的iSCSI协议。通俗点说SCSI协议就是⼀个存储设备与服务器之间接⼝通讯的⼀个规范。因为这种“兼容各种传输介质”的特性，存储⽹络都是以 SCSI协议为基础框架，前端传输⽹络层⼀直以 FC（光纤通道，Fiber Channel）⽹络为主，后端则以 SAS（串⾏ SCSI 技术，Serial Attached SCSI）⽹络为主，这构成了服务器间以 IP 为主要互联⼿段的 IP 存储⽹络。
iSCSI（Internet Small Computer System Interface，Internet ⼩型计算机系统接⼝)是⼀种由IBM公司研究开发的IP SAN技术，该技术是将现有SCSI接⼝与以太⽹络(Ethernet)技术结合，基于 TCP/IP的协议连接iSCSI服务端（Target）和客户端(Initiator)，使得封装后的SCSI数据包可以在通⽤互联⽹传输，最终实现iSCSI服务端映射为⼀个存储空间（磁盘）提供给已连接认证后的客户端。
存储区域⽹络 iSCSI SAN 是⼀个基于 IP 的系统，允许 SAN 连接到常规的千兆以太⽹交换机和 IP 路由器，⼀般没有额外的硬件要求。实施iSCSI SAN有以下⼏个优势：
1.简化与整合：iSCSI SAN 可以将数据整合到⼀个分层系统中，该系统⾃动利⽤⽹络上的所有存储设备来平衡负载。这极⼤地简化了存储结构，消除了对⽇益繁琐的 IT 环境的需求，从⽽减轻了 IT ⼈员的负担。
2.更好的性能和可靠性：iSCSI SAN 消除了传统上由服务器磁盘执⾏的繁重数据存储⼯作。通过专⽤于存储数据的 iSCSI 阵列，可以显着减轻⽹络其余部分的负担。为最终⽤户提供更强⼤的吞吐、更好的可靠性和更快的速度。
3.数据保护、备份和恢复：随着数据的增长，传统的备份系统变得越来越复杂并且对⽹络造成负担。数据越多，备份所需的时间越长，停机时间越长。此外，灾难发⽣后，恢复数据可能需要数天时间。ISCSI SAN解决⽅案提供⾃动化、更快的备份过程，对现有业务运营⽆中断。灾难发⽣后，数据可以在短短⼏分钟内恢复。
4.节约成本：使⽤iSCSI SAN，组织可以通过多种⽅式⽴即降低成本：1) 通过简化⽹络架构并消除对昂贵存储扩展硬件的持续需求，2) 减轻管理⽹络的 IT ⼈员的⼈⼒成本，3) 通过性能更⾼的系统提⾼整个组织的⽣产⼒ 4) 通过降低能耗的硬件来降低能源成本。
⽬前主要的 iSCSI SAN 产品包括 Equallogic、Compellent、HBlock等。EqualLogic建⽴在虚拟化对等存储架构之上，为⼩型到⼤型组织简化和⾃动化数据存储；Compellent是基于可扩展 SAN 架构和虚拟化的企业级存储解决⽅案，使⽤强⼤的数据移动引擎，帮助组织更有效地管理数据；HBlock是纯软件的绿⾊存储控制器，可以将商⽤服务器及其内部的硬盘驱动器（HDDs）和固态驱动器（SSDs）转换成⾼性能的虚拟存储阵列。
提到HBlock，⼀个更加普及的名字恐怕是存储资源盘活系统。没错，这个全新的⾰命性概念已经被中国电信天翼云所开发为现实产品了。存储资源盘活系统通过标准iSCSI协议提供虚拟Target和逻辑卷。它可以通过提⾼资源利⽤率，优化资源成本，助⼒企业⽤户实现绿⾊转型。它能够安装在任意Linux服务器上，可以把各服务器中分散的磁盘整合成⾼性能的存储资源池，通过分布式双控制器架构保证了低延迟、⾼可⽤、易拓展的特性；通过完善的控制台、命令⾏与API来统⼀调度管理所有存储资源；通过强⼤的兼容性和独特的硬件异构特性充分利⽤全部存储资源。存储资源盘活系统特别适⽤于边缘计算、混合云存储、次级存储(备份/视频监控)、提升硬件利⽤率等场景。如果部署在可靠的硬件环境中，还可以承载企业的重要⼯作负载。因此，⽆论使⽤哪种存储协议，存储资源盘活系统都可以将各种服务器、空闲磁盘整合为统⼀⾼性能资源池，灵活调度、分
配、使⽤、上云，打造⽆缝融⼊现有业务的存储系统。

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