[发明专利]传输小型计算机系统接口SCSI包的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种传输小型计算机系统接口SCSI包的方法和装置。

背景技术

随着信息时代的到来，信息的采集与处理成为决定现代企业生存与发展的关键因素，多数企业通过iSCSI(Internet Small Computer System Interface，互联网小型计算机系统接口)协议直接访问存储设备，实现数据的批量封装和可靠传输。

iSCSI协议是一种在IP(Internet Protocol，互联网协议)网络上，特别是以太网上进行数据块传输的协议，目前已经成为新一代存储技术的标准协议。iSCSI协议可以实现在IP网络上运行SCSI(Small Computer System Interface，小型计算机系统接口)协议和应用SCSI的功能，充分利用了现有IP网络的成熟性和普及性等优势，允许用户通过TCP(Transmission Control Protocol，传输控制协议)/IP网络来构建SAN(Storage Area Network，存储区域网络)。

iSCSI协议层次模型包括：SCSI应用层、iSCSI协议层、TCP/IP层和以太网层，其中，SCSI应用层将自身构建的SCSI CDB(Command Descriptor Block，命令描述块)传送给iSCSI协议层，同时接收来自iSCSI协议层的SCSI CDB；iSCSI协议层对接收到的来自SCSI应用层的SCSI CDB进行封装，构建iSCSIPDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)，并通过一个或者多个TCP连接发送和接收iSCSI PDU，上述TCP连接组成Initiator-Target(发起端-接收端)会话，负责传送包含控制消息、SCSI命令、参数和数据的iSCSI PDU，可以被加入会话或者从会话中移除；TCP/IP层提供端到端的透明可靠传输，对IP报文进行路由和转发；以太网层提供点到点的无差错传输。

现有技术中，通过在发起端上安装Initiator软件与接收端连接，对接收端进行数据读写。Initiator软件首先将SCSI包封装成iSCSI包，再将iSCSI包封装成TCP包，通过网口将TCP包发送出去。接收端接收到TCP包后，依次去掉TCP头和iSCSI头，将TCP包中的SCSI CDB发送给自身的存储资源，存储资源根据接收到的SCSI CDB对数据进行处理，并将处理结果按照上述封装顺序返回给发起端。

在上述处理过程中，发起端首先将SCSI包存放在缓存中，然后再通过网口将封装后的SCSI包发送出去。由于IP网络的特性，当通过网口发送一个SCSI包时，网络流量会出现一个瞬时的峰值；如果多个SCSI包同时发送，将会使网络流量的峰值超过网络的网口速率，从而导致网络出现拥塞，甚至可能导致缓存中的数据丢失。例如，假设一个SCSI包的大小为1MB，发起端在10ms内将一个SCSI包发送出去，即网络上的瞬时传输速率为100MB/s(即100兆字节每秒)，接近800Mb/s(即800兆比特每秒)；如果在10ms内需要同时发送两个1MB的SCSI包，网络上的瞬时传输速率为1600Mb/s，会使网口速率为1000Mb/s的IP网络发生拥塞，同时影响发送发SCSI包的速率，并在缓存填满时导致数据丢失。

为避免上述情况，可以限制SCSI包的大小，发送较小的SCSI包，并使每个SCSI包通过网口发送时间隔一段时间(例如5毫秒)。例如，如果1个SCSI包只有100KB，对于网口速率为1000Mb/s的IP网络来说，可以同时发送10个SCSI包而不发生网络拥塞。然而在接收端，处理每个SCSI包的时间是一定的，例如，16KB的SCSI包和1000KB的SCSI包的处理时间均在15-18ms之间。SCSI包越小，接收端的处理时间越长，存储的速率就会越慢。例如，对于1MB的SCSI包，如果作为一个包发送，接收端的处理时间为18ms；如果按照100KB的SCSI包发送，接收端需要处理10个包，接收端的处理时间将会超过150ms；如果按照32KB的SCSI包发送，接收端需要处理30个SCSI包，接收端的处理时间将会超过450ms。

综上所述，现有技术提出的SCSI包传输方案中，发起端通过网口发送的SCSI包比较大时，会造成网络流量的瞬时峰值过大，并导致网络拥塞和数据丢失；发起端限制SCSI包的大小，发送较小的SCSI包时，会影响数据存储的速率。

发明内容