iSCSI磁盤陣列（也稱IP-SAN）是一個存儲管理和應用系統，它通過各種互聯技術將多臺服務器與存儲陣列連接在一起，利用在互聯網IP網絡上進行傳輸SCSI協議的技術來處理大量數據，以提高存儲整體效能，所以叫iSCSI磁盤陣列，又稱IP-SAN存儲區域網。

一、IP-SAN的發展歷程

    IP-SAN的發展歷經了這樣幾個階段：

1．DAS(Direct Attached Storage)直連服務器存儲階段：

     直連服務器存儲是傳統的存儲技術，最早的存儲產品都是由于服務器上的硬盤空間不夠急需擴展存儲空間而設計，也就是服務器直接連接外置擴展的磁盤陣列來實現，那時，數據量很小。DAS可以為小型系統提供快速的磁盤訪問。缺點是，管理成本高，距離有限制。　　且這些存儲產品都是基于“服務器中心”結構的模式來開發，但隨著互聯網技術的發展和普及，數據量不斷增多，勢必引導存儲產品向以“數據中心”結構的模式發展，網絡存儲產品也相應地在這時產生。

2．NAS(Network Attached Storage)網絡存儲階段：

    網絡附加存儲設備－－以文件方式的技術在網絡上傳輸數據的存儲服務器，它與以太網絡直接相連，各種文件服務器及網絡工作站都可透過網絡直接存取NAS上的數據。NAS基于文件進行存儲和訪問，由于采用較成熟的IP網絡技術，易用易學，維護和管理簡單易行，每個存儲點易控制，結構靈活，節省費用。缺點是：數據訪問速度慢，應用數據庫性能較差，不太容易擴展。網絡存儲的應用常常需要可以分散地增加存儲容量，為滿足要求，管理員必須增加更多的設備。在網絡上增加設備會增加物理的復雜性和總擁有成本(TCO)。且隨著互聯網和網絡技術的深入發展和廣泛應用，各種應用服務器將不斷增多，數據量在迅猛增長，管理復雜，對數據的傳輸速度和安全性要求更高，由于原來的存儲技術都不能滿足現在用戶的應用需求，勢必推出新的存儲技術來滿足市場，這將促進了面向存儲區域網絡SAN的發展。

3．SAN(Storage Area Network)存儲區域網絡階段，通常指FC-SAN：

    SAN――原來一般指以光纖技術為背景由各種光纖存儲設備和管理軟件組成的存儲區域網絡，所以通常稱為FC-SAN。它由專用的光纖網絡構成（也稱為LAN應用網絡的第二子網），將應用服務器連接到存儲設備并傳輸存儲數據，但不增加企業或機構LAN網絡的負荷。SAN的通信傳輸采用數據傳輸協議中的Fiber Channel。

    SAN基于數據塊進行存儲和訪問，比NAS的文件級操作效率要高很多。另外，光纖通道保證相對較高的數據吞吐量。應用服務器與SAN存儲設備之間的光纖通信是通過主機總線適配器(HBA)來連接的。通常，服務器同時使用以太網卡和光纖通道HBA分別完成與LAN和SAN的連接。

    SAN的性能可靠，可擴展，易管理；但由于采用光纖通信價格較高，應用必然受到了一定的限制。隨著IP技術的高速發展和普及，一種基于IP網絡/Ethernet的高性能但價格低廉的新方法Internet SCSI(iSCSI)應運而生，并為連接SAN提供了很多優勢。

4．iSCSI(IP-SAN)存儲區域網絡階段：

    寶德iSCSI存儲陣列的研發是基于先進的Intel iSCSI內核技術實現的。是寶德科技和Intel公司又一次成功的技術合作。

    iSCSI是SCSI over IP的一項重要成就，已成為一個國際標準協議，是一個供硬件設備使用的可在IP協議的上層運行的SCSI指令集。iSCSI實現在IP網絡上運行SCSI協議，使SCSI數據塊能夠在諸如高速千兆以太網上進行傳輸。

    iSCSI基于IP協議的技術標準，實現SCSI和TCP/IP協議的連接，使系統成為一個開放式架構的存儲平臺，系統組成十分靈活。同時，對于以局域網為網絡環境的用戶，只須較少的投資，就可方便、快捷地對信息和數據進行交互式傳輸和管理。相對于其他的網絡存儲，iSCSI 具有低廉、開放、大容量、傳輸速度高、兼容、安全等諸多優點，其優越的性能使其自發布之始便受到市場的關注與青睞，它必將成為網絡存儲領域的核心技術之一。

    iSCSI可用來構建基于IP網絡的SAN。這一簡單而又強大的技術可以幫助機構提供一個高速、低成本、遠距離的存儲解決方案，而且不需搭建新的網絡，只要在原來的網絡基礎上增加部分硬件及軟件及可組成高性能的IP-SAN。

    記得大約5年前，存儲市場在國內開始受到媒體關注的時候，關于NAS（Network Attached Storage，網絡附加存儲）和SAN（Storage Area Network，存儲區域網）的爭論吸引了很多人的關注，雖然得出的結論不盡相同，但最后基本上達成了兩者“互補大于競爭”的共識。

    SAN和NAS的融合始于高端市場，SAN加上一個NAS頭便可以提供文件服務，NAS也能夠通過FC（Fibre Channel）端口接受塊級（block-level）數據訪問。而在中低端市場，SMB（中小型企業）們通常不具備FC基礎設施，往往視SAN為畏途。對這些客戶來說，如果NAS能在利用現有以太網環境的基礎上提供塊級數據訪問，就不必與相對陌生的FC SAN打交道了——盡管后者正不斷地壓低價格來爭取他們。

    iSCSI（Internet SCSI的簡寫）就是能讓NAS增強戰斗力的援軍——它在目前分布最為廣泛的Ethernet/Internet環境中，以TCP/IP封包SCSI指令及數據進行傳輸，可以構成IP SAN。因此，為NAS設備加入iSCSI支持簡直是舉手之勞，而所得到的是同時提供文件和塊級數據服務的全面能力——如此劃算的投入產出比，對廠商的誘惑力不言而喻。

    于是，我們便不難理解，2003年2月IETF宣布正式通過iSCSI標準之后，NAS市場的領導廠商NetApp立即發布了其第一個本機iSCSI存儲解決方案。此前在NAS市場鉆營已有些時日卻未獲明顯進展的微軟也敏銳地抓住了這個難得的機會，2003年5月在其上市近一個月的 Windows Server 2003 中，正式開始支持iSCSI，并提供iSCSI Initiator驅動程序的下載，極大地促進了iSCSI市場的發展。

    iSCSI的起步雖然沒有預想的那么順利，但今年以來的增長勢頭令人振奮。IDC公布的2005年第三季度全球磁盤存儲系統追蹤報告顯示，iSCSI SAN市場再次翻番，收入同比一年前增長105%。積極投入iSCSI市場的廠商都有不錯的回報——NetApp以35.1%的份額領跑，微軟的親密伙伴 HP也占據了約10%的份額。

    在整個網絡存儲市場（NAS加上開放/iSCSI SAN）中，NAS所占的比例還不到20%。當然iSCSI SAN的比例更低，然而以NAS個位數的增長速度（2005年第三季度同比一年前增長7.5%）來看，被iSCSI超越應該用不了太長的時間。不過，我們認為NAS和iSCSI的關系還是合作大于競爭，聯手開拓市場對雙方都有好處。可以預見，在不遠的未來，提供iSCSI服務將是NAS設備必備的功能。

    iSCSI在技術上處于領先地位，可以為無法承擔 FC-SAN高成本光纖基礎結構的中間市場客戶提供利用SAN所帶來的好處。

    寶德計劃開發的iSCSI磁盤陣列系統以Intel iSCSI卡為必要的主機HBA硬件配置，集成寶德服務器平臺系統，以及標準千兆以太網交換機等組成一個高效存儲區域網絡IP-SAN。在現階段，速率比FC-SAN稍低，但性價比遠高于FC-SAN。

    隨著10G以太網技術的發展，Intel還將推出萬兆iSCSI卡，以適應網絡環境。寶德開發的IP-SAN系統的效率將很快提升，高于FC-SAN。無論從技術的發展角度來看還是從應用普及的角度來看，寶德iSCSI磁盤陣列系統的研發都符合大勢所趨，具有很好的發展前景。

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二、可行性分析報告和市場預測

1、 市場分析：

    從2001～2003年中國外部磁盤存儲系統市場來看，銷售額年復合增長率為17.8%，市場增長速度高于IT硬件產品市場平均增長水平。作為計算機系統中保護數據安全的重要基礎設備，存儲系統產品和解決方案日益受到行業和企業用戶的關注，存儲系統已成為IT市場中一個新的亮點。隨著中國電子政務、中小企業等領域信息化建設的深入，2003年中國外部磁盤存儲系統市場總體上保持了穩定的增長態勢，市場銷售額為28.6億元。

 2001年～2003年中國外部磁盤存儲系統市場銷量對比

    賽迪顧問近日對2004～2008年中國外部磁盤存儲系統市場發展做出了預測。根據對2003年中國外部磁盤存儲系統市場發展規模及今后趨勢的分析，賽迪顧問建立了數學模型，并在綜合考慮影響存儲系統市場發展的主要因素后，對模型進行了修正，最后依據修正后的模型對今后五年中國外部磁盤存儲系統市場的規模進行了定量預測。從總量上看，外部磁盤存儲系統市場逐年增長，到2008年，外部磁盤存儲系統銷售額及銷售量分別達到72.3億元和82436.4TB。

2004年～2008年中國外部磁盤存儲系統市場總量預測

    從增長速度來看，隨著中國各行業和企業信息化建設的逐步展開，2004～2008年，中國外部磁盤存儲系統市場銷售量和銷售額將分別以64.4%和20.4%的年復合增長率快速增長。

    NAS與SAN合稱網絡存儲，是未來存儲產品的發展方向。從增長速度來看，2004～2008年NAS與SAN兩種產品銷售額將分別保持39.0%和31.5%的年均復合增長速度。由于NAS產品基數較低，因此增長速度快于SAN產品。

2004年～2008年中國外部磁盤存儲系統市場產品銷售結構預測

    隨著各種ＩＴ應用的發展使得用戶對于存儲擴充能力的要求將會越來越大，另外對于分級存儲的要求也將越來越明顯。而ＤＡＳ、ＮＡＳ的存儲方式，由于受容量、數據傳輸率、網絡帶寬等問題的影響，而且性能和防護性方面存在不足，所以未來存儲發展趨勢將會向ＳＡＮ的方式靠攏。在ＳＡＮ產品方面，基于普通ＩＰ協議和以太網的網絡存儲方式，即基于iＳＣＳＩ協議的存儲結構IP-SAN技術將會逐漸發展起來。IP-SAN在整合存儲方面的能力將超過光纖ＳＡＮ。由于IP-SAN產品低成本以及管理簡單等特點，其在中小企業市場將有很大的空間。而光纖ＳＡＮ 產品可能將集中于高端應用。

SAN的市場容量

    與傳統的FC-SAN相比，IP-SAN存儲簡單、低成本的特色相當明顯。“IP-SAN對那些要求流量不太高的應用場合以及預算不充足的用戶，是一個切實可行的選擇”， IP-SAN存儲網，在10GB Ethernet的環境下，完全可以與FC-SAN在交換性能上一爭高低。這是IP-SAN的強項，在那些想用SAN架構、又付不起那么高費用的行業，IP-SAN具有理想的市場切入點。

    IP存儲無疑是近一段時間發展最為迅速的存儲技術之一。在用戶、廠商密切關注之下，IP存儲由概念的產生到目前實際產品的出現，已經發生了翻天覆地的變化。

2、 技術分析：

    IP-SAN網絡存儲主要由三大部分組成：服務器（host）、交換（switch）和存儲設備（target），因此需要涉及以下技術問題：服務器平臺、千兆交換機、iSCSI磁盤陣列和存儲管理軟件。

    寶德公司在英特爾架構服務器、磁盤陣列領域已經有多年的技術研發、產品生產和部署實施經驗，包括服務器硬件平臺、以太網、磁盤陣列、操作系統平臺。寶德在服務器、磁盤陣列上充分積累的經驗，利用一些相關存儲管理軟件如飛康軟件，開發iSCSI存儲產品，推出IP-SAN存儲應用解決方案必將引發國內IP存儲市場應用的高潮。

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　產品功能描述、市場定位和測試環境、方法和考量重點

1、產品功能描述和市場定位：

    現在互聯網IP技術已滲入到各個領域，各行各業已基本實現網絡辦公，這將產生大量電子數據需要存儲設備來管理，而且各個單位對數據的安全性和可用性要求越來越高，用戶更希望在原來的網絡基礎上以較低的成本來搭建存儲平臺，這些需求勢必推動整個IP storage存儲市場的發展，寶德開發這款iSCSI磁盤陣列正滿足客戶迫在眉捷的需求，能夠幫助用戶有效解決數據管理等疑難問題。

    當多數企業由于Fiber Channel 的高成本而對SAN敬而遠之時，iSCSI技術的出現，一下子拉近了企業與SAN之間的距離。目前，大多數中小企業都以TCP/IP協議為基礎建立了網絡環境。對于他們來說，投入巨資利用FC建設SAN系統既不現實，也無必要。但在信息時代，信息的采集與處理將成為決定企業生存與發展的關鍵，面對海量數據，許多企業已感到力不從心。iSCSI的實現可以在IP網絡上應用SCSI的功能，充分利用了現有IP網絡的成熟性和普及性等優勢，允許用戶通過TCP/IP網絡來構建存儲區域網（SAN），為眾多中小企業對經濟合理和便于管理的存儲設備提供了直接訪問的能力。除此之外，IP-SAN技術還能應用于解決遠程存儲管理和容災問題，具體如下：

1）維護磁盤系統高可用性

    運用IP SAN技術配合iSCSI提供的Block-level數據傳輸能力，可以將存儲服務器空間分配給前端的應用服務器，如MS SQL Server、Oracle等數據庫，或是Exchange Server、Lotus Notes等郵件服務器，可以將主程序和數據庫的存放位置分離，這樣做的好處除了可以更有效的運用存儲空間，最重要的是提供數據庫的高可用性。高可用性可以分為兩個部分來看，一個是減少服務器的停機時間，另一個是避免單點故障造成服務器停頓。

    IP SAN技術具備線上擴充磁盤空間功能，一旦應用服務器的存儲空間不夠用，只需在Web管理界面內用鼠標點選幾下，配合簡單的CLI指令，不必停機或重新開機就能延伸磁盤分割區的空間。IP SAN技術還具備磁盤鏡像技術，可以設定將數據同時存放在兩組磁盤或磁盤陣列的邏輯磁盤區，工作時兩組磁區隨時保持同步，當其中一組硬盤或磁盤陣列故障時，服務器仍然可以不受影響地存取數據。系統管理員也可以線上更換故障的存儲設備，同步進行數據復制，立即將系統恢復至原來的狀態。

2）運用快照功能保護數據

    Windows Storage Server 2003本身含有快照功能，稱為磁盤區陰影復制服務(Volume Shadow Copy Services)。這項功能簡單的說，就是設定系統在不同時間點，將指定數據復制一份陰影副本存放在另一磁區，一旦數據發生問題可以迅速復原。IP SAN技術同樣也具備快照功能，不過是針對磁盤分割區(LUN)進行快照動作，和Windows Storage Server 2003針對共用資料夾進行快照的機制不同。

    快照技術是一項即時性的數據資料保護技術,針對磁盤區建立不同時間點版本的備份數據，不僅可以彌補傳統備份機制的不足，對數據庫類型的應用來說，備份的動作完全不影響應用程序的執行，萬一數據庫發生損毀或中病毒等意外，系統管理員可以選擇將上一個快照時間點的數據迅速回復，或是將陰影復制的磁盤快速置換為iSCSI磁盤，取代原先的磁盤區讓數據庫系統繼續運作，將意外造成的損害降到最低。

3）應用恢復服務器方案確保永不停機

    無論是采取磁盤鏡像還是快照的方式，保護的都是iSCSI Target磁盤上的數據，萬一意外損毀的是應用服務器的系統磁盤，上述的解決方案恐怕都有些力不從心，必須靠雙機備份、集服務器或備份軟件提供災難恢復機制，不過這些傳統的災難恢復機制不是恢復時間過長，就是價格不菲、操作管理復雜，企業在導入時往往費盡心思。

    IP SAN可以運用iSCSI技術開發的災難恢復方案，則是完全打破了傳統意義上“停機時間越短，價格越高”的規則，可以說是集低成本、低停機時間和操作簡易于一身的“殺手級”解決方案。 iSCSI 應用恢復服務器的機制架構并不復雜，以MS SQL Server數據庫為例，應用服務器需要安裝“DiskSafe”、“DB agent”套件和具備遠端啟動功能的iSCSI HBA卡，服務器端工作時透過iSCSI 存儲服務器的定制快照功能，隨時保留一份副本在iSCSI Target磁盤內。一旦發生應用服務器中毒、硬盤損毀等意外，只需將服務器關閉，利用iSCSI磁盤遠端啟動并接替原本的磁盤，系統就會像沒事一樣繼續工作，差別在于此時系統是位于遠端iSCSI備份磁盤內。將主機上毀損的硬盤更換之后，系統會在后臺執行同步抄寫回主機硬盤的命令，復制完成后以本機磁盤啟動，即可恢復系統原本的狀況。整個災難恢復耗費的時間僅有幾分鐘(服務器重新開機的時間)，所要執行的動作也非常簡單。

4）不受距離限制的異地備份

    利用iSCSI 磁盤陣列建構的遠程數據復制功能，可以運用iSCSI技術在IP網絡上建立異地備份系統。其配置與管理方法并不困難，在遠程建立好一套備份系統(DR站點)后，在主站點輸入備份端的IP地址和帳號密碼，確認所要復制的磁盤區和工作排程即可，所有設定管理命令都在iSCSI 磁盤陣列的Web界面下用鼠標點選完成，一點都不復制。對于有異地備份需求且IT預算有限的企業來說，IP SAN提供的異地備份解決方案不啻是最佳的選擇。

    IP SAN系統可用于下列領域：

—— IP SAN架構，跨平臺、多主機共享解決方案； 
—— DAS/SAN架構，多主機集群解決方案；
——媒體行業播出系統；
——VOD視頻系統；
——數字化圖書館存儲系統； 
—— 銀行數據集中清算存儲系統；
——電信營帳計費存儲系統；
——石油地質數據分析采樣系統；
——超級計算機數據存儲系統；
——氣象數據存儲系統；
——互聯網數據庫存儲系統；