儲存網路 iSCSI 介面技術

一、技術簡介
儲存網路是特指連結儲存設備與伺服器的網路，由於儲存網路是以網路串聯儲存設備，故其較 RAID 及 SCSI 等將伺服器與儲存設備直接連結的技術，除了具有高速傳輸能力，也不會因伺服器本身而限制儲存設備的擴充與備份，擴充性與可靠性佳。目前Fiber Channel是最為常用的儲存網路的連結技術的代表。另一個新興起的儲存網路技術，則是剛完成標準制定的 Internet SCSI (iSCSI)的傳輸協定。此傳輸協定主要的功能是將SCSI 的命令及資料，透過 iSCSI的協定資料單元(PDU)在目前發展已非常成熟的IP網路上傳送，藉由iSCSI協定，將使 IP網路亦可成為儲存網路。

以 IP 網路作為儲存網路時的最大優點是，對使用者而言，其只需將其伺服器及儲存設備換成 iSCSI介面，使用原有的 IP網路的交換設備，就可建置出價廉物美的儲存網路。國際大廠包括儲存設備廠商如 EMC、Adaptec，IP網路廠商如 Cisco、Intel 等非常重視此技術的發展。而對於台灣廠商而言，此技術更是進入儲存網路市場的最佳起點，藉由過去在Ethernet網路、IP協定的設計以及SCSI設計技術的基礎，快速切入iSCSI的技術研發。

此計畫的主要目的便是設計一符合iSCSI協定標準的介面卡，提供給伺服器或儲存設備使用，其將提供一SCSI的介面給伺服器或儲存設備上的作業系統，並且此介面卡也將iSCSI協定及 TCP/IP協定卸載至介面卡上的內嵌處理器或者是FPGA晶片去執行。

二、研究現況
iSCSI傳輸協定為IETF組織所制定的標準，定義了Initiator (也就是發出存取資料要求的一方，通常為伺服器端或使用者電腦)及target (也就是接收並回應要求的一方，通常為儲存設備端)之間的傳輸方式，包括了有兩者之間的傳送的iSCSI PDU的格式，Session的建立及終止，以及SCSI Task的開始及結束。由於在儲存網路中，所要求的資料傳輸相當快速，故目前提出的儲存網路的傳輸速度皆在Gbps以上，以Fiber Channel而言，其傳輸速度已達 2Gbps；然而在傳輸速度的要求下，資料傳輸協定所造成的系統處理能力的負擔亦不能過重，故在實際製作儲存網路的協定時，需將此二需求列入考慮。由於iSCSI協定是架構在 TCP/IP協定之上，而其上則是與 SCSI介面相接，若是將 iSCSI與 TCP/IP協定皆是由主機處理器來執行，在儲存網路高速及大量的資料傳輸要求下，可知主機處理器將耗費過多的處理能力在資料傳輸上，故在設計iSCSI協定時必須思考如何降低主機的處理負擔，故目前的做法便是將 iSCSI協定及 TCP/IP協定交由主機匯流排介面卡 (Host Bus Adapter, HBA)去執行，而由HBA與HBA的驅動程式提供一SCSI介面給作業系統使用，以降低主機處理器的負擔。

三、預期效益
從目前的DataQuest所提出有關IP儲存網路的市場趨勢，以iSCSI為主的 IP 儲存網路將可望在2003年開始有產品推出，並在之後持續成長，預期在 2006 年在Initiator端的HBA產業可以達到 US$1 billion 的產值以及達到 3.4 million 的埠數。由於台灣以往在乙太網路及IP網路產業上一直著力甚深，且有相當卓越的表現，不僅如此，台灣在儲存設備製造及相關零組件的開發，如 NAS、SCSI及RAID IC設計，亦有傑出的表現，相信此計畫的執行結果，將可將為台灣進軍儲存網路時，在有關HBA的產業持續提供研發的能量，並能對於儲存系統持續所需的高頻寬輸出的需求，提供在網路方面的解決方案。