iSCSI(互联网小型计算机系统接口)

iSCSI(Internet Small Computer System Interface,互联网小型计算机系统接口)是一种基于 TCP/IP 的块级存储网络协议,由 IBM、Cisco 等公司推动,2004 年经 IETF 标准化(现行文档 RFC 7143)。它将传统 SCSI 磁盘指令封装进 TCP 报文,通过普通以太网在服务器与存储设备之间传输,使远程磁盘对操作系统而言就像本地硬盘。

概述

在 iSCSI 出现前,构建存储区域网络(SAN)主要依赖光纤通道(Fibre Channel),需要专用适配卡、光纤交换机和独立布线,成本高昂。iSCSI 复用现成的以太网和 IP 网络,默认走 TCP 3260 端口,无需专用硬件即可组建 IP SAN。发起访问的一方称为 Initiator(发起端,通常是服务器),提供磁盘的一方称为 Target(目标端,通常是存储阵列或存储服务器),磁盘以 LUN(逻辑单元号)形式呈现。

核心特点

• 块级访问:客户端得到的是裸块设备,可自行分区、格式化任意文件系统,区别于 NFS、SMB 的文件级共享。
• 低成本:利用普通网卡与以太网交换机,万兆以太网普及后性能可媲美中端光纤通道。
• 命名体系:节点使用 IQN(iSCSI 限定名)全局标识,支持通过 CHAP 做双向身份认证。
• 可靠传输:基于 TCP 保证顺序与重传,可结合多路径(Multipath)实现链路冗余与负载均衡。
• 硬件加速:支持 iSCSI 卸载网卡(HBA)降低主机 CPU 开销。

应用场景

iSCSI 广泛用于虚拟化平台(VMware、Proxmox、Hyper-V)挂载共享存储以支持虚拟机迁移,数据库服务器扩容磁盘,以及中小企业用 TrueNAS、群晖等 NAS 设备提供的 iSCSI 服务搭建低成本 SAN。云厂商的块存储服务在理念上与之一脉相承。

常见问题

问:iSCSI 和 NFS 有什么区别？答:iSCSI 提供块设备,一般同一时刻只由一台主机的文件系统独占写入(除非上层用集群文件系统);NFS 提供文件共享,天然支持多客户端并发访问,二者适用场景不同。

问:iSCSI 需要专用网络吗？答:不强制,但生产环境强烈建议独立 VLAN 或专用网段,并启用巨型帧,以隔离存储流量、保证时延稳定。

问:iSCSI 安全吗？答:协议本身仅有 CHAP 认证、无加密,敏感环境应配合 IPsec 或严格的网络隔离使用。