iSCSI近年来已然成为最受人们关注的网络存储技术之一。然而，iSCSI毕竟是近几年才兴起的技术，但很多感兴趣的读者只是 “只闻其声，未见其人”，本文通过具体的服务器测试报告，给人们呈现出iSCSI的长处与短处。
iSCSI――构建SAN的起点
记得大约5年前，存储型服务器在国内开始受到媒体关注的时候，关于NAS（Network Attached Storage，网络附加存储）和SAN（Storage Area Network，存储区域网）的争论吸引了很多人的关注，虽然得出的结论不尽相同，但最后基本上达成了两者“互补大于竞争”的共识。
SAN和NAS的融合始于高端市场，SAN加上一个NAS头便可以提供文件服务，NAS也能够通过FC（Fibre Channel）端口接受块级（block-level）数据访问。而在中低端市场，SMB（中小型企业）们通常不具备FC基础设施，往往视SAN为畏途。对这些客户来说，如果NAS能在利用现有以太网环境的基础上提供块级数据访问，就不必与相对陌生的FC SAN打交道了――尽管后者正不断地压低价格来争取他们。
iSCSI（Internet SCSI的简写）就是能让NAS增强战斗力的援军――它在目前分布最为广泛的Ethernet/Internet环境中，以TCP/IP封包SCSI指令及数据进行传输，可以构成IP SAN。因此，为NAS设备加入iSCSI支持简直是举手之劳，而所得到的是同时提供文件和块级数据服务的全面能力――如此划算的投入产出比，对厂商的诱惑力不言而喻。
于是，我们便不难理解，2003年2月IETF宣布正式通过iSCSI标准之后，NAS市场的领导厂商NetApp立即发布了其第一个本机iSCSI存储解决方案。此前在NAS市场钻营已有些时日却未获明显进展的微软也敏锐地抓住了这个难得的机会，2003年5月在其上市近一个月的 Windows Server 2003 中，正式开始支持iSCSI，并提供iSCSI Initiator驱动程序的下载，极大地促进了iSCSI市场的发展。
iSCSI的起步虽然没有预想的那么顺利，但今年以来的增长势头令人振奋。IDC公布的2005年第三季度全球磁盘存储系统追踪报告显示，iSCSI SAN市场再次翻番，收入同比一年前增长105%。积极投入iSCSI市场的厂商都有不错的回报――NetApp以35.1%的份额领跑，微软的亲密伙伴 HP也占据了约10%的份额。
在整个网络存储市场（NAS加上开放/iSCSI SAN）中，NAS所占的比例还不到20%。当然iSCSI SAN的比例更低，然而以NAS个位数的增长速度（2005年第三季度同比一年前增长7.5%）来看，被iSCSI超越应该用不了太长的时间。不过，我们认为NAS和iSCSI的关系还是合作大于竞争，联手开拓市场对双方都有好处。可以预见，在不远的未来，提供iSCSI服务将是NAS设备必备的功能。
SMB的“NAS+SAN”解决方案
每当我们讨论网络存储时，首先就会想到FC SAN与NAS，然而，我们与众多中小型企业（SMB）用户交流之后发现，仅简单地采用这两种架构还不能够完全满足他们的存储需求。可是在我们这份存储型服务器测试报告中，将给众多中小型企业一个满意的答案。
对于中小型企业用户来说，希望采用的存储设备能够满足迅速增长的业务需求。数据量越来越大是他们最关心的一个方面，因此需要一台大容量的存储设备。比较重要的一点是，中小型企业用户一般没有专业的存储技术人员，他们寻找的是一个易用的“盒子”。那么，这个盒子应该具备哪些功能呢？下列三方面是用户最关心的：
文件服务。由于大多数需要存储数据为文件类型，因此他们最重要的需求是一台独立的存储设备能够透明地满足客户端文件服务，把它插入用户原有的以太网环境中就能够为用户各类客户端提供方便的文件服务，包括Windows、Linux以及Mac等客户端。
iSCSI功能。中小型企业用户并不是所有数据都为文件的形式，还有一部分的块数据（如数据库应用）。在无法承受FC SAN高昂投资之前，iSCSI是一个不错的选择，在用户原有的以太网环境中就可以轻松构建一个iSCSI SAN。同时能够随着业务的增长而同步扩展，并且能够在用户最终采用光纤通道SAN架构时协同工作。
服务器功能。许多厂商在NAS是构建在标准服务器硬盘平台之上的，许多用户在性能要求不高的情况下，就干脆把一些应用服务器安装在存储设备中，尤其是一些简单的Web服务器、数据库服务器、邮件服务器以及FTP服务器等。这样做的好处是，有些时候甚至可以为用户节省一台服务器硬件的投资。
满足上述三项功能的设备主要定位在中低端，有些厂商把它称之为“存储服务器”（Storage Server）。当然，有些传统NAS厂商并不这样称呼它们的产品，但是iSCSI已广泛被NAS产品支持，而且在NAS产品中也越来越多的支持一些服务器功能，在实质上越来越像一台存储服务器。
数量众多的中小型企业用户对存储服务器存在巨大需求，为此《存储时代》网站与《网络世界》评测实验室合作组织了本次存储服务器对比测试。由于中小型企业用户对价格的敏感性也是最强的，他们在存储方面的投资一般都较小，希望能够少花钱多办事，所以我们还特别考察了参测产品的总价格以及每 GB存储容量价格。
我们本次测试邀请征集的产品要求是：参测的产品范围限制在总价10万元人民币以内，需要有强大的文件服务功能并支持iSCSI，有效容量至少为700GB（建议配置为RAID 5），各厂商的存储服务器和NAS产品均可参加。最终，Adaptec和惠普（HP）两家公司在规定时间内送来了他们的相关产品（也有一些知名存储厂商迫切希望参加我们的测试，由于设备紧张等原因最后没有参加我们此次测试）。
测试环境、方法和考量重点
Windows平台在中小型企业占有绝对的统治性地位，因此我们采用一台装有Windows Server 2003操作系统的浪潮英信NL230服务器作为客户端对存储服务器进行读写操作。这台服务器采用两颗2.8GHz（支持Hyper Threading）英特尔至强（Intel Xeon）处理器，配有双千兆以太网（GbE）卡，测试时，客户端与被测设备通过千兆以太网交换机连接。
本次参测的Adaptec Snap Server 4500和HP ProLiant DL380 G4 Storage Server均支持GbE，测试的网络环境也是GbE的，因此整个测试运行在1000Mbps级别的速度上。我们检验iSCSI性能的软件是 Iometer 2004.07.30，主要进行三个项目的测试：
512字节随机读：队列深度从1开始，倍增至256，取IOPS（每秒I/O数）和CPU占用率的结果；
顺序读：I/O块尺寸从512字节倍增至4MB及10MB，取MB/s和CPU占用率的结果；
顺序写：I/O块尺寸从512字节倍增至4MB及10MB，取MB/s和CPU占用率的结果。
考虑写Cache的影响（为接近真实应用，没有关闭该功能），没有进行随机写的测试。
在干净的Windows Server 2003操作系统上安装Iometer 2004.07.30和每一种iSCSI Initiator，发现待测NAS设备上的iSCSI Target并完成配置之后，重新启动NAS设备和服务器，然后才进行测试，以避免缓存对测试数据的影响。
另一部分是文件服务性能测试，包括四个项目：
向被测设备拷贝一个2GB的ZIP文件；
向被测设备拷贝200个文件夹中3000个文件，文件总大小为2GB；
从被测设备中读取测试2所拷贝内容；
向被测设备拷贝1000个文件夹中10000个文件，文件总大小为6GB。
所有测试项目每款存储服务器均测试3遍取平均值。
物理功能
在考察存储型服务器的功能时最先需要考虑的就是物理功能，它不仅体现了设备的物理联接、扩展能力，还在某些方面反映出性能的表现。
Snap Server 4500的前面板后并排有4个3.5英寸硬盘槽位，这也是1U机架空间所能容纳的极限。Snap Server 4500采用并行ATA（PATA，俗称IDE）接口的硬盘驱动器，通过托架上的转换电路而支持热插拔（以后可能会支持SATA）。送测的这台机器配置了 4个Ultra ATA/133接口的250GB MaXLine Plus Ⅱ 7200RPM硬盘，总容量1TB。Snap Server 4500支持400GB容量的硬盘，总容量1.6TB，接上两个容量1TB的Snap Disk 10（SD 10）扩展单元后可达3.6TB（或3.0TB）。当然，上面这些都是没有考虑RAID的“裸”容量。
ProLiant DL380 G4 Storage Server配备的硬盘数量不多，质量却很高：两个36.4 GB Ultra320 SCSI 15000RPM硬盘组成镜像（RAID 1），主要保存操作系统；4个300GB Ultra320 SCSI 10000RPM硬盘提供数据空间，“裸”容量达1.2TB。集成在主板上的Smart Array 6i Plus RAID控制器带有128MB电池支持写高速缓存（BBWC），支持RAID 0, 1, 10, 5，具有很强的处理能力。把操作系统存放在速度最快的15000RPM硬盘上，而用大容量的10000RPM硬盘保存数据，HP的精心设计可见一斑。
操作系统
通过产品的操作系统我们可以看出它们的流派。主要流派有两大类：Windows Storage Server 2003（WSS 2003）和建立在开放源代码（如Linux和FreeBSD）基础上的专有操作系统，双方各有优势。
Snap Server 4500采用基于Linux的GuardianOS v3.0（v4.0刚刚发布），该操作系统同时提供NAS文件访问和iSCSI块级数据访问，能够即时扩展。集成BakBone NetVault工作组版备份软件，支持跨平台文件共享、RAID、全局热备援（hot spare）磁盘、快照和DHCP等高级功能。
ProLiant DL380 G4采用的Windows Storage Server 2003分为标准版和企业版，后者支持集群功能。 Windows Storage Server 2003提供时间点数据拷贝、复制、服务器集群以及实施软、硬件配额的管理功能。对HP ProLiant Storage Server来说，iSCSI是一个很重要但却可选的项目，必须安装ProLiant Storage Server iSCSI Feature Pack（本次测试的是1.53版）并购买适当的许可（License）才能使用。
管理功能
Snap Server 4500可以通过简便易用的Web界面进行配置，分为服务器、网络、存储、安全、监测和维护等几大功能，“存储”下辖磁盘/单元、RAID组、卷、（容量）限额、快照和iSCSI等子功能。iSCSI的配置通常在3步之内即可完成（系统默认分配20%的容量用于快照），使用起来非常方便。
ProLiant Storage Server免费自带了一系列服务器管理软件，大大增强了用户对设备的管理。HP全新的HP Systems Insight Manager（HP SIM）可帮助实现最大的系统正常运行时间和最高性能，在问题可能导致意外停机或工作效率降低之前，提供前瞻性的问题通知，从而降低系统的维护成本。 SmartStart是一款用于简化服务器设置的工具，它可提供快速的方法，来部署稳定可靠的服务器配置。管理代理（Management Agents）进行直接、基于浏览器的深入访问，在子系统或环境出现故障时，向HP Systems Insight Manager和其他企业管理应用发出告警。
选择：结合实际，各取所需
对存储型服务器来说读写文件的性能也是非常重要的。在测试高端设备时需要模拟大量客户端同时对设备进行读/写操作，而本次测试邀请的产品定位在中低端，因此我们采用了一种简单易行的方法。
当然，这种方法存在很大局限性。许多用户认为NAS的管理要比SAN架构设备简单得多，其实在很多方面并不是这样，比如，SAN磁盘阵列多数情况下只为少数服务器提供服务，而NAS则为数量众多的客户端提供服务，因此，最能够反映NAS性能的情况是这样的：数量众多的客户端同时对NAS进行操作，有读文件的，有写文件的，还有对文件进行删除操作的。模拟这种情况十分复杂，目前还没有一种业界比较认可的测试工具。我们的方法虽然只有一台较高性能的服务器作为客户端，但是已经基本上可以反映出NAS的读、写文件性能。对于高端的存储服务器产品而言，这种方法可能还无法测试出极限性能，而对于我们此次组织的中低端存储服务器来说完全可以胜任。
从测试结果中我们最容易发现多层目录对结果的影响。我们请教过一些存储管理员，他们的经验告诉我们，目录的管理工作对存储服务器的性能存在很大影响，有些产品在建立多层目录以后性能下降十分严重。而我们的测试也证实了这一点，在总体大小基本一致的情况下，写一个大文件的性能要比写许多目录下的多个小文件性能高。
HP读文件要比写文件性能高许多，说明存储设备在进行写操作时占用的资源要比读操作稍多。而Adaptec设备读写性能相差无几，可见对写操作进行了十分有效的优化。
结论：定位不同，各有千秋
此次参测的两款产品是不同风格NAS产品的代表，一个是大而全，一个是小而精。
HP ProLiant Storage Server是采用微软WSS 2003的代表，在IBM放弃自己研发NAS产品之后，HP ProLiant Storage Server成了微软WSS最重要的合作伙伴。大约一个月之前，微软对WSS 2003进行了升级，升级版包含了许多新的存储资源和存储区域网（SAN）管理特性。因此，HP ProLiant Storage Server可以担负更多的功能。同时，它本身就是一台服务器，对于资金投入甚少的小型存储用户来说，它还可以作为一台服务器使用。
Snap Server 4500则是专有的NAS产品，它的功能虽然比较单一，但是在文件性能方面拥有很强的优势，采用ATA硬盘能够达到如此高的性能，使我们的测试工程师很感以外。
与HP ProLiant Storage Server主要依靠WSS提供存储功能以外，Snap Server 4500自身集成各类丰富存储功能。它集成快照技术；可选S2S和Snap EDR复制软件；本地备份集成BakBone NetVault Workgroup Edition；网络备份支持主流备份/恢复软件；Windows客户端支持标准Symantec DataKeeper软件（不限用户许可）；UPS支持带网络管理卡的APC UPS，支持系统软停机。
在成本比较上，HP DL380-3.4G Storage Server Base的价格为64,000元人民币（包括4块300GB SCSI硬盘价格），有效容量成本为71.1元/GB；Snap Server 4500的价格为3,995美元（约32,240元人民币），有效容量成本为43.0元/GB。Snap Server 4500较低的整体价格以及每GB成本都是它极具吸引力的地方。
在整个网络存储市场上，NAS的收入还不到SAN（包括iSCSI）的四分之一，与其只能提供文件服务有相当大的关系。随着中小型企业（SMB）IT应用水平的提高，他们已经不满足于单一的NAS功能，希望获得能够支持数据库等应用的网络存储解决方案。这样一来，在FC SAN成本仍然偏高的情况下，以iSCSI组建IP SAN就成为他们的首选。
Windows系统在SMB用户中占据统治地位，而微软免费提供的iSCSI Initiator为iSCSI的普及铺平了道路。测试表明，当前主流的PC和服务器完全可以通过微软iSCSI Initiator访问iSCSI存储，接下来就要看iSCSI存储设备的表现了。
NAS和iSCSI所存在的共同点使得一台存储设备（NAS或iSCSI阵列）无需添加任何硬件便可同时提供文件和块级数据服务，这意味着将会有越来越多的NAS设备具备iSCSI能力，而不这样做的厂商将逐渐被市场所淘汰。中小型企业市场具有很大的潜力，随着iSCSI的发展，将来 iSCSI+NAS的市场规模超过FC SAN也未可知。
通过本文这份详细的服务器测试报告，希望读者可以对iSCSI型存储型服务器有了大概的认识与了解。
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