七种存储网络协议的介绍和比较

组织需要对常见存储网络协议(如iSCSI、FC、FCoE、NFS、SMB/CIFS、HTTP和NVMe)的特性进行比较，以确定哪种协议最适合其需求。

存储网络协议使应用程序、服务器和其他系统能够与网络上的存储设备进行交互。与直接连接存储(DAS)相比，它们还使用户可以共享文件，并使组织支持更大的存储容量。

存储网络协议提供了一组标准规则，这些规则定义了如何在设备之间传输数据。诸如网络连接存储(NAS)和存储区域网络(SAN)之类的系统依靠存储协议来促进数据通信。云存储平台还使用协议来提供对其数据存储库的访问。

以下是用于支持网络存储的七个最常见的协议。

1.互联网小型计算机系统接口(iSCSI)

 

iSCSI是一种可以通过TCP/IP网络提供对存储设备的块级访问的传输层协议。该协议在TCP之上起作用，并描述了如何通过局域网(LAN)、广域网(WAN)或互联网传输SCSI数据包。iSCSI使IT部门可以建立共享存储网络，例如存储区域网络(SAN)。

由于iSCSI使用标准的以太网技术，因此组织通常会使用iSCSI，这使其比光纤通道(FC)更便宜、更容易采用。iSCSI可以利用多路径、巨型帧、数据中心桥接(DCB)和其他技术，可以更远距离高速传输数据。现在，基于iSCSI的SAN实施支持高达25 Gb以太网的数据速率，而50GbE和100GbE紧随其后。

目前主要的存储网络协议包括iSCSI、FC、FCoE、NFS、SMB/CIFS、HTTP和NVMe-oF。

2.光纤通道(FC)

光纤通道(FC)是一种高速网络技术，可以有序提供无损的原始数据块数据。该技术定义了多个通信层，用于使用光纤通道协议(FCP)传输SCSI命令和信息单元。除了SCS之外，光纤通道还能够与IP和其他协议互操作。它提供点对点、交换和环路接口，并可以提供高达128Gbps的数据速率。

创建光纤通道以支持存储区域网络(SAN)，并解决SCSI和高性能并行接口(HIPPI)的缺点。它提供了可靠且可扩展的协议和接口，具有高吞吐量和低延迟，非常适合共享网络存储。在与光纤一起使用时，光纤通道可以支持相距10公里的设备。但是，光纤通道(FC)网络可能很复杂，并且需要使用专用设备，例如交换机、适配器、端口。

3.以太网光纤通道(FCoE)

以太网光纤通道(FCoE)协议使光纤通道(FC)通信可以直接在以太网上运行。该协议使用无损以太网结构及其自身的帧格式将光纤通道(FC)帧封装在以太网帧中。以太网光纤通道(FCoE)使局域网(LAN)和存储区域网络(SAN)流量可以共享同一物理网络，但彼此保持隔离。它与标准以太网卡、交换机和电缆以及支持以太网光纤通道(FCoE)的组件一起使用。以太网光纤通道(FCoE)可以支持与高速以太网相同的数据速率。

通过以太网光纤通道(FCoE)，组织可以在整个数据中心使用单一的布线方法，与常规光纤通道相比，这有助于简化管理并降低成本。以太网光纤通道(FCoE)还保留了常规光纤通道的一些延迟和流量管理优势，它可以使用数据中心桥接(DCB)来消除队列溢出期间的损失。但是，以太网光纤通道(FCoE)不能跨路由网络(如光纤通道)工作。

4.网络文件系统(NFS)

网络文件系统(NFS)既是一种分布式文件系统，也是一种网络协议，用于在同一局域网上的设备之间访问和共享文件。该系统及其协议通常用于支持网络连接存储(NAS)。网络文件系统(NFS)是一种低成本的网络文件共享选项，它使用户和应用程序能够访问、存储和更新远程计算机上的文件，就像使用直接连接存储(DAS)一样。

网络文件系统(NFS)使用远程过程调用(RPC)协议在客户端和服务器之间路由请求。尽管参与的设备必须支持网络文件系统(NFS)，但它们不需要了解网络的详细信息。但是，远程过程调用(RPC)可能不安全，因此网络文件系统(NFS)应该仅部署在防火墙后面的受信任网络上。尽管Windows支持该协议，但该协议主要在Linux环境中使用。

5.服务器消息块/公用互联网文件系统(SMB/CIFS)

服务器消息块(SMB)是一种客户端-服务器通信协议，使用户和应用程序可以访问远程服务器上的存储和其他网络资源。因为它是响应请求协议，所以它在客户端和服务器之间传输多个消息以建立连接。服务器消息块(SMB)在应用程序层上运行，并且可以在TCP/IP网络上运行。与网络文件系统(NFS)一样，该协议通常用于网络连接存储(NAS)。

自从首次推出以来，已经发布了多种服务器消息块(SMB)。最早的一个是公用互联网文件系统(CIFS)。它是由微软公司引入的，被称为易用型协议，该协议存在一些漏洞，并且容易出现延迟问题。即使这样，它仍被Windows、Linux和Unix等操作系统所接受。后来的服务器消息块(SMB)使公用互联网文件系统(CIFS)几乎已过时。即使如此，服务器消息块(SMB)和公用互联网文件系统(CIFS)的术语也经常互换使用，尽管公用互联网文件系统(CIFS)只是单个服务器消息块(SMB)的实现。

6.超文本传输协议(HTTP)

HTTP通常不被认为是一种存储协议，但是它通常通过RESTful API和标准HTTP/HTTPS请求来支持对Amazon S3、Google Cloud Storage和Microsoft Azure等云存储服务的访问。Amazon S3已经成为云对象存储的事实上的标准，并且现在由内部部署存储系统(包括NAS)支持，从而巩固了HTTP作为存储协议的作用。

HTTP是在TCP/IP之上运行的全球互联网应用程序协议。它提供了一组在HTTP端点之间传输数据的规则，这些端点发送请求和接收响应。该协议基于客户端-服务器模型，得到了广泛的支持和实施。大多数编程语言都包含HTTP请求功能，这使得几乎所有应用程序都可以使用基于标准的技术来访问存储。

7. NVMe存储网络(NVMe-oF)

NVMe-oF建立在NVMe规范的基础之上，是一种高速存储协议，用于跨网络结构(如以太网、光纤通道和InfiniBand)访问固态存储。NVMe-oF定义了一种通用架构，用于使用基于NVMe消息的命令与存储系统接口。该协议可以支持许多NVMe设备，同时可以扩展NVMe设备及其子系统之间的距离。

NVM Express公司表示，NVMe-oF协议的90%与基本NVMe相同，后者是为通过外围组件互连Express总线直接连接到计算机的SSD硬盘设计的。像NVMe一样，NVMe-oF可以更好地利用闪存驱动器的固有速度，该速度通常受更传统的协议和接口的限制。提供全闪存阵列的存储供应商正在迅速采用NVMe-oF，以支持数据密集型工作负载和高性能计算。许多人认为NVMe-oF将最终成为企业存储的事实上的协议。李睿译

原文标题：七种常见存储网络协议的比较

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