iSCSI 儲存協議在 NVR 有何用途?

iSCSI(Internet Small Computer Systems Interface)是建基於 IP 的儲存網絡標準,把 SCSI 指令承載於 TCP/IP 網絡之上,為主機提供對儲存設備的區塊級存取。監控系統可藉此把網絡儲存以「本機硬碟」形式掛載到 NVR,實現錄影擴容與集中儲存。本頁講解 iSCSI 的原理、與 NAS 檔案共享的分別,以及部署上的注意事項。

iSCSI 的定義與原理

SCSI 本是電腦與儲存設備之間的指令集,傳統上經專用線纜在機箱內或機櫃間傳輸。iSCSI 的構思是把這套指令封裝在 TCP/IP 封包內,經普通以太網傳送——主機因此可以像操作本機磁碟一樣,讀寫位於網絡另一端的儲存設備。iSCSI 的現行標準為 IETF RFC 7143《Internet Small Computer System Interface (iSCSI) Protocol (Consolidated)》(2014 年)。

iSCSI 架構中有兩個角色:發起存取的一方稱為啟動器(Initiator),例如伺服器或 NVR;提供儲存空間的一方稱為目標(Target),例如儲存陣列或 NAS。目標把劃出的邏輯空間(LUN)呈現給啟動器,啟動器掛載後自行建立檔案系統使用。由於承載於 TCP/IP 之上,iSCSI 可在局域網、廣域網以至互聯網上運作,儲存位置不受機房限制。

iSCSI 與 NAS 檔案共享的分別

比較項目iSCSI(區塊級)NAS 檔案共享(SMB/NFS)
存取層級區塊級,呈現為邏輯磁碟檔案級,呈現為共享資料夾
檔案系統由掛載的主機建立及管理由 NAS 管理
多主機共用一般由單一主機獨佔一個 LUN多主機可同時存取同一共享
對主機而言如同一隻本機硬碟如同一個網絡資料夾
監控典型用法NVR 掛載 iSCSI 空間直接作錄影碟NVR 把錄影備份至共享資料夾

兩者並非對立:市面上大部分 NAS 同時提供檔案共享與 iSCSI 目標功能,按用途選用即可。NAS 備份的做法可參考NAS 備份閉路電視錄影一頁。

在 NVR 監控系統的三大用途

① 錄影儲存擴容

NVR 機內硬碟槽有限;支援 iSCSI 的 NVR 可掛載網絡儲存空間作錄影碟,容量突破機箱限制。是否支援及容量上限須查閱原廠規格書。

② 集中儲存管理

多台 NVR 各自掛載中央儲存陣列劃出的 LUN,硬碟集中於機房統一管理、統一更換,減少分散維護成本。

③ 延長保存期

法規或保安要求需要保存較長錄影期時,以 iSCSI 外接大容量儲存,比更換整台 NVR 更具成本效益。

部署 iSCSI 的網絡要求

  1. 流量分隔——儲存流量以獨立網段或 VLAN 與業務流量分隔,避免互相干擾。
  2. 頻寬充足——鏈路至少 Gigabit,多路高清錄影或大容量環境建議 10 Gigabit。
  3. 低延遲路徑——啟動器與目標之間減少中途跳數,選用網管交換機並監察埠負載。
  4. 認證保護——啟用 iSCSI 的存取認證,限制可連接目標的啟動器,避免儲存空間被未授權主機掛載。
  5. 實測驗證——投產前以實際錄影負載測試持續寫入表現,確認無丟幀後才正式使用。

權威資料依據

本文核對資料:RFC 7143RFC 3721

常見問題

iSCSI 是什麼?
iSCSI(Internet Small Computer Systems Interface)是建基於 IP 的儲存網絡標準,把 SCSI 指令承載於 TCP/IP 網絡之上,為主機提供對儲存設備的區塊級(block-level)存取,現行規範為 IETF RFC 7143。它可在局域網、廣域網以至互聯網上傳輸數據,實現不受地點限制的儲存與讀取。
iSCSI 與 NAS 檔案共享有什麼分別?
iSCSI 提供區塊級存取:儲存空間以邏輯磁碟形式呈現給主機,由主機自行建立檔案系統,如同接上一隻本機硬碟;NAS 檔案共享(SMB/NFS)則提供檔案級存取,檔案系統由 NAS 管理,多部主機共享同一批檔案。iSCSI 空間一般由單一主機獨佔使用,NAS 共享則適合多人同時存取。
iSCSI 在 NVR 有什麼用途?
主要是錄影儲存擴容與集中儲存:NVR 機內硬碟槽有限,接入 iSCSI 儲存後,網絡上的儲存空間以邏輯磁碟形式掛載到 NVR,如同加插了本機硬碟,錄影容量即可大幅擴展。多台 NVR 亦可各自掛載中央儲存陣列劃出的空間,實現集中管理。是否支援 iSCSI 及支援的容量上限,須查閱 NVR 原廠規格書確認。
iSCSI 對網絡有什麼要求?
iSCSI 流量是持續的儲存讀寫,對頻寬與穩定性要求高。工程上建議:儲存流量與業務流量以獨立網段或 VLAN 分隔;鏈路至少使用 Gigabit,容量大時採用 10 Gigabit;交換機選用網管型號並避免與高負載流量爭用;伺服器與儲存之間減少中途跳數,確保低延遲。
iSCSI 需要專用硬件嗎?
不需要。iSCSI 的一大優點正是使用普通以太網與標準網卡即可運作,毋須專用的儲存網絡硬件;主流作業系統內置 iSCSI 啟動器(initiator),大部分 NAS 及儲存陣列則內置 iSCSI 目標(target)功能。相比需要專用適配器與交換機的傳統儲存網絡方案,建置成本明顯較低。

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