七種存儲網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的介紹和比較

組織需要對常見存儲網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(如iSCSI、FC、FCoE、NFS、SMB/CIFS、HTTP和NVMe)的特性進行比較，以確定哪種協(xié)議最適合其需求。

存儲網(wǎng)絡(luò)協(xié)議使應(yīng)用程序、服務(wù)器和其他系統(tǒng)能夠與網(wǎng)絡(luò)上的存儲設(shè)備進行交互。與直接連接存儲(DAS)相比，它們還使用戶可以共享文件，并使組織支持更大的存儲容量。

存儲網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提供了一組標準規(guī)則，這些規(guī)則定義了如何在設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)。諸如網(wǎng)絡(luò)連接存儲(NAS)和存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)之類的系統(tǒng)依靠存儲協(xié)議來促進數(shù)據(jù)通信。云存儲平臺還使用協(xié)議來提供對其數(shù)據(jù)存儲庫的訪問。

以下是用于支持網(wǎng)絡(luò)存儲的七個最常見的協(xié)議。

1.互聯(lián)網(wǎng)小型計算機系統(tǒng)接口(iSCSI)

iSCSI是一種可以通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)提供對存儲設(shè)備的塊級訪問的傳輸層協(xié)議。該協(xié)議在TCP之上起作用，并描述了如何通過局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)或互聯(lián)網(wǎng)傳輸SCSI數(shù)據(jù)包。iSCSI使IT部門可以建立共享存儲網(wǎng)絡(luò)，例如存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)。

由于iSCSI使用標準的以太網(wǎng)技術(shù)，因此組織通常會使用iSCSI，這使其比光纖通道(FC)更便宜、更容易采用。iSCSI可以利用多路徑、巨型幀、數(shù)據(jù)中心橋接(DCB)和其他技術(shù)，可以更遠距離高速傳輸數(shù)據(jù)。現(xiàn)在，基于iSCSI的SAN實施支持高達25 Gb以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)速率，而50GbE和100GbE緊隨其后。

目前主要的存儲網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包括iSCSI、FC、FCoE、NFS、SMB/CIFS、HTTP和NVMe-oF。

2.光纖通道(FC)

光纖通道(FC)是一種高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以有序提供無損的原始數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)。該技術(shù)定義了多個通信層，用于使用光纖通道協(xié)議(FCP)傳輸SCSI命令和信息單元。除了SCS之外，光纖通道還能夠與IP和其他協(xié)議互操作。它提供點對點、交換和環(huán)路接口，并可以提供高達128Gbps的數(shù)據(jù)速率。

創(chuàng)建光纖通道以支持存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)，并解決SCSI和高性能并行接口(HIPPI)的缺點。它提供了可靠且可擴展的協(xié)議和接口，具有高吞吐量和低延遲，非常適合共享網(wǎng)絡(luò)存儲。在與光纖一起使用時，光纖通道可以支持相距10公里的設(shè)備。但是，光纖通道(FC)網(wǎng)絡(luò)可能很復(fù)雜，并且需要使用專用設(shè)備，例如交換機、適配器、端口。

3.以太網(wǎng)光纖通道(FCoE)

以太網(wǎng)光纖通道(FCoE)協(xié)議使光纖通道(FC)通信可以直接在以太網(wǎng)上運行。該協(xié)議使用無損以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)及其自身的幀格式將光纖通道(FC)幀封裝在以太網(wǎng)幀中。以太網(wǎng)光纖通道(FCoE)使局域網(wǎng)(LAN)和存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)流量可以共享同一物理網(wǎng)絡(luò)，但彼此保持隔離。它與標準以太網(wǎng)卡、交換機和電纜以及支持以太網(wǎng)光纖通道(FCoE)的組件一起使用。以太網(wǎng)光纖通道(FCoE)可以支持與高速以太網(wǎng)相同的數(shù)據(jù)速率。

通過以太網(wǎng)光纖通道(FCoE)，組織可以在整個數(shù)據(jù)中心使用單一的布線方法，與常規(guī)光纖通道相比，這有助于簡化管理并降低成本。以太網(wǎng)光纖通道(FCoE)還保留了常規(guī)光纖通道的一些延遲和流量管理優(yōu)勢，它可以使用數(shù)據(jù)中心橋接(DCB)來消除隊列溢出期間的損失。但是，以太網(wǎng)光纖通道(FCoE)不能跨路由網(wǎng)絡(luò)(如光纖通道)工作。

4.網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(NFS)

網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(NFS)既是一種分布式文件系統(tǒng)，也是一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，用于在同一局域網(wǎng)上的設(shè)備之間訪問和共享文件。該系統(tǒng)及其協(xié)議通常用于支持網(wǎng)絡(luò)連接存儲(NAS)。網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(NFS)是一種低成本的網(wǎng)絡(luò)文件共享選項，它使用戶和應(yīng)用程序能夠訪問、存儲和更新遠程計算機上的文件，就像使用直接連接存儲(DAS)一樣。

網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(NFS)使用遠程過程調(diào)用(RPC)協(xié)議在客戶端和服務(wù)器之間路由請求。盡管參與的設(shè)備必須支持網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(NFS)，但它們不需要了解網(wǎng)絡(luò)的詳細信息。但是，遠程過程調(diào)用(RPC)可能不安全，因此網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(NFS)應(yīng)該僅部署在防火墻后面的受信任網(wǎng)絡(luò)上。盡管Windows支持該協(xié)議，但該協(xié)議主要在Linux環(huán)境中使用。

5.服務(wù)器消息塊/公用互聯(lián)網(wǎng)文件系統(tǒng)(SMB/CIFS)

服務(wù)器消息塊(SMB)是一種客戶端-服務(wù)器通信協(xié)議，使用戶和應(yīng)用程序可以訪問遠程服務(wù)器上的存儲和其他網(wǎng)絡(luò)資源。因為它是響應(yīng)請求協(xié)議，所以它在客戶端和服務(wù)器之間傳輸多個消息以建立連接。服務(wù)器消息塊(SMB)在應(yīng)用程序?qū)由线\行，并且可以在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上運行。與網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(NFS)一樣，該協(xié)議通常用于網(wǎng)絡(luò)連接存儲(NAS)。

自從首次推出以來，已經(jīng)發(fā)布了多種服務(wù)器消息塊(SMB)。最早的一個是公用互聯(lián)網(wǎng)文件系統(tǒng)(CIFS)。它是由微軟公司引入的，被稱為易用型協(xié)議，該協(xié)議存在一些漏洞，并且容易出現(xiàn)延遲問題。即使這樣，它仍被Windows、Linux和Unix等操作系統(tǒng)所接受。后來的服務(wù)器消息塊(SMB)使公用互聯(lián)網(wǎng)文件系統(tǒng)(CIFS)幾乎已過時。即使如此，服務(wù)器消息塊(SMB)和公用互聯(lián)網(wǎng)文件系統(tǒng)(CIFS)的術(shù)語也經(jīng)?；Q使用，盡管公用互聯(lián)網(wǎng)文件系統(tǒng)(CIFS)只是單個服務(wù)器消息塊(SMB)的實現(xiàn)。

6.超文本傳輸協(xié)議(HTTP)

HTTP通常不被認為是一種存儲協(xié)議，但是它通常通過RESTful API和標準HTTP/HTTPS請求來支持對Amazon S3、Google Cloud Storage和Microsoft Azure等云存儲服務(wù)的訪問。Amazon S3已經(jīng)成為云對象存儲的事實上的標準，并且現(xiàn)在由內(nèi)部部署存儲系統(tǒng)(包括NAS)支持，從而鞏固了HTTP作為存儲協(xié)議的作用。

HTTP是在TCP/IP之上運行的全球互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序協(xié)議。它提供了一組在HTTP端點之間傳輸數(shù)據(jù)的規(guī)則，這些端點發(fā)送請求和接收響應(yīng)。該協(xié)議基于客戶端-服務(wù)器模型，得到了廣泛的支持和實施。大多數(shù)編程語言都包含HTTP請求功能，這使得幾乎所有應(yīng)用程序都可以使用基于標準的技術(shù)來訪問存儲。

7. NVMe存儲網(wǎng)絡(luò)(NVMe-oF)

NVMe-oF建立在NVMe規(guī)范的基礎(chǔ)之上，是一種高速存儲協(xié)議，用于跨網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(如以太網(wǎng)、光纖通道和InfiniBand)訪問固態(tài)存儲。NVMe-oF定義了一種通用架構(gòu)，用于使用基于NVMe消息的命令與存儲系統(tǒng)接口。該協(xié)議可以支持許多NVMe設(shè)備，同時可以擴展NVMe設(shè)備及其子系統(tǒng)之間的距離。

NVM Express公司表示，NVMe-oF協(xié)議的90%與基本NVMe相同，后者是為通過外圍組件互連Express總線直接連接到計算機的SSD硬盤設(shè)計的。像NVMe一樣，NVMe-oF可以更好地利用閃存驅(qū)動器的固有速度，該速度通常受更傳統(tǒng)的協(xié)議和接口的限制。提供全閃存陣列的存儲供應(yīng)商正在迅速采用NVMe-oF，以支持數(shù)據(jù)密集型工作負載和高性能計算。許多人認為NVMe-oF將最終成為企業(yè)存儲的事實上的協(xié)議。李睿譯

原文標題：七種常見存儲網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的比較

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