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SCSI接口硬盘的仿真指令与虚拟化设置

WatchStor.com  佚名丨2009-12-10 13:58 标签:HBA 硬盘/SSD 硬盘 

SCSI接口硬盘到底能为我们带来什么。这个问题需要在不同的地方进行分析的,在不同的环境会有不同的效果。为能在主机的操作系统底层以磁盘空间仿真出可被视为实体的虚拟设备,多数的VTL产品都是透过仿真实体磁带设备响应系统指令的方式,来使系统认为响应的是一台实体磁带设备。

以储存设备常见的SCSI接口硬盘来说,由于系统是与驱动接口或API沟通,而不直接面对SCSI装置,因此只要仿真程序能在与系统沟通时「骗」过驱动接口,就能将某一类型的SCSI装置仿真成另一类型的SCSI装置,如把硬盘仿真成光盘等。

以仿真SCSI接口硬盘指令响应的方式来虚拟SCSI装置

SCSI接口硬盘装置与主机沟通的方式则是透过所谓的SCSI指令(SCSI Commands)来进行。如当某SCSI装置接上系统,并安装好驱动程序后,应用程序或操作系统就可透过ASPI驱动程序或功能相似的API送出「INQUIRY」指令,要求该SCSI装置传回本身的信息。透过SCSI装置响应讯息中装置型态码(Peripheral device type)字段的数值,系统即可得知该装置的类型。所以只要VTL软件能模仿实体磁带装置响应系统的SCSI指令格式,将磁带响应的装置型态码送回给系统(如在ASPI中磁带设备的装置型态16位代码是01h),就能使系统将VTL视为实体的磁带装置。

不过这只是单就系统辨识SCSI装置的部分,由于不同的SCSI接口硬盘装置间的SCSI指令有所差异,如磁带机有倒带(REWIND),光驱有拨放音乐(PLAY AUDIO)指令等,因此当以硬盘仿真这些装置时,光是骗过驱动接口是不够的,仿真程序本身也必须能够提供相应于被仿真装置的完整指令,才能确保虚拟出来的装置能够正常动作。

由于SCSI接口硬盘指令都是以指令描述块(CDB,Command descriptor block)的格式来表示,因此仿真软件的关键就在于收到主机送来的CDB后,是否能正确的提供与所欲仿真装置相同的CDB响应。

理论上只要VTL响应CDB的方式与真的磁带机一样,则在应用程序看来,VTL就等同于像是一台真的磁带机般在执行动作。

由于SCSI接口硬盘的使用环境限制大、扩充性也较小,因此实际上的VTL解决方案都是透过光纤信道(FC)或iSCSI来实现。我们以iSCSI架构的VTL为例来作一说明:

iSCSI是将SCSI指令封装在TCP/IP的封包中,可允许IP主机透过TCP来存取储存设备,在IP网络中实现SCSI指令的传输与操作,因而在iSCSI的指令封包(PDU)中也封装有SCSI接口硬盘的指令描述块CDB,因此基于iSCSI的VTL仿真程序也就可以依照前面所述的方式,仿真实体磁带装置响应CDB的方式,来使iSCSI主机判断VTL为依真正的磁带设备,VTL仿真程序会依照所仿真的磁带类型、规格,以映像(mapping)方式对应磁盘与磁带的存取区块(block),当iSCSI主机要求读取磁带上特定区块的数据时,VTL软件就能透过映像把磁盘上相应的区块取出,送回给主机。

SCSI接口硬盘指令支持完整与否是虚拟装置的关键

比较麻烦的是在SCSI接口硬盘规范中除标准指令外,格式中还保留有让供货商自行定义的部分字段,不同厂商的设备都会有各厂商自行定义的指令,因此VTL软件必须保存有各式磁带设备的完整SCSI指令与参数,针对不同厂商的磁带设备准备不同的SCSI指令,才能确保在仿真不同的磁带设备时,能正确的运作。

以仿真SCSI指令响应的方式来虚拟SCSI装置

SCSI接口硬盘装置与主机沟通的方式则是透过所谓的SCSI指令(SCSI Commands)来进行。如当某SCSI装置接上系统,并安装好驱动程序后,应用程序或操作系统就可透过ASPI驱动程序或功能相似的API送出「INQUIRY」指令,要求该SCSI装置传回本身的信息。透过SCSI装置响应讯息中装置型态码(Peripheral device type)字段的数值,系统即可得知该装置的类型。所以只要VTL软件能模仿实体磁带装置响应系统的SCSI指令格式,将磁带响应的装置型态码送回给系统(如在ASPI中磁带设备的装置型态16位代码是01h),就能使系统将VTL视为实体的磁带装置。

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