ATA-over-Ethernet(AoE)介绍：一种 iSCSI 与 Fibre Channel 之替代方案,TeraByte 等级磁盘储存系统.doc

ATA-over-Ethernet（AoE）介紹：一種 iSCSI 與 Fibre Channel 之替代方案，TeraByte 等級磁碟儲存系統 作者：徐秉義（Albert Hsu） 本文主要介紹 ATA-over-Ethernet（AoE）：一種使用在儲存設備之通訊協定，並且實做在 Linux 上實際運用，並簡介「儲存設備與儲存架構」與其相關名詞解釋。 AoE 介紹 AoE 實際上是「通訊協定」（Protocol），由 Coraid 公司所主導開發，AoE 就像她名稱一樣（ATA-over-Ethernet），主要應用就是使 Ethernet 上面運作 ATA 通訊方式，來傳輸儲存設備的資料。 AoE 有其優缺點，但必須先使讀者了解一些磁碟相關技術，才更能體會 AoE 在實務應用方面強大功能。 Note：「 / 」可看到 Coraid 公司與 AoE 的一些相關消息。 Tips：Linux 在 Kernel 2.6.11 以後，就內建支援 AoE 囉！（舊版 Kernel 只好手動掛上 AoE 驅動程式，才能使用 AoE 設備） 磁碟演進簡介 在討論 AoE 優點前，先說明一般磁碟配置方式、儲存設備與儲存架構相關之基本觀念。 「內接式」磁碟機與「外接式」磁碟機 在一般 PC 通常我們會將磁碟放置在電腦機殼裡，也就是「內接式」磁碟機，早期通常使用 IDE 或 SCSI 介面硬碟機，近年來 SATA （Serial-ATA）介面當道，漸漸取代 ATA（Parallel-ATA）介面市場。 在商業用途上，我們會因為較特殊需求，像是「磁碟機數量較多」、「磁碟總空間需求大」、「I/O 要求效能高」或「RAID（能夠容錯與增加 I/O 速度）」與等等因素，使得我們會把磁碟從電腦肚子裡（電腦機殼），外接到其他機箱中統一放置，並採用比較高規格設備，以取得更高效能。 Tips：此種外接硬碟方式一般稱之為 DAS（Direct-Attached Storage）『直接附加儲存裝置』，在底下名詞解釋時會有較詳細資料。 網路磁碟機與磁碟分享 一般價格較低廉 DAS 優點通常為「磁碟空間大」、「效能好」與「配合 RAID 作容錯」，缺點中以「無法分享儲存空間給多台主機」是最為淺顯易見，若是 DAS 遇到這個磁碟共享需求，經常會被 NAS（Network-Attached Storage）『網路附加儲存裝置』取而代之。 Tips：接上 DAS 的控制主機若使用 NFS/CIFS 來分享磁區，其實與 NAS 就非常類似。 Note：但 NAS、DAS 在存取（Access）資料方面有著很大的不同，就是存取磁碟資料方式與等級： DAS：使用起來像是本機磁碟，會被當作區塊裝置（Block）存取，若是初次使用（尚未格式化），還必須先行做格式化的動作，才可以掛載存取檔案。 NAS：像是網路上已經格式化好的檔案系統（File System），我們只要掛載即可使用（權限要設定正確即可），NAS 的重點在於可將磁碟給予多台主機同時存取，但需注意到她只做到 File-Level Access 並沒有做到 Block-Level I/O 存取。 ? ?DASNAS存取等級（Access Level）Block-Level（區塊）I/OFile-Level（檔案）Access可否格式化（format）可以不行（NAS Server 已經做過格式化）儲存空間可否共享（Shared）通常不行可以進階學習：中、高階的 DAS 可提供區塊等級磁碟共享功能，但通常最多給 2 到 4 台主機共享。 HA Cluster 與 SAN 當磁碟可以共享後，HA（High-Availability）「高可用度」需求隨之而來，HA Cluster（高可用度叢集）她存取後端儲存設備通常使用 Block-Level I/O 方式，極少使用 File-Level Access，這主要考量「應用程式支援程度（例如：資料庫程式）」及「效能（Block-Level I/O 效能較佳）」 倘若要做到 Block-Level I/O（區塊存取）又要 Shared Disk（磁碟共享）的話，需使用 SAN（Storage Area Network）這個儲存網路架構才行，這是個專門傳輸磁碟資料網路，並不是我們一般常見 TCP/IP 網路。 高階專業 SAN 是使用 Fibre Channel（光纖通道）配合 Fibre Channel Switch（光纖交換機）架構，採用 SCSI 方式來傳輸資料，所有 Fibre SAN 成員主機需要有 Fibre 介面卡（HBA 全名為 Host Bus Adapter），才能存取 Fibre Channel SAN Storage（儲存