NFS 和 iSCSI 之間有何區別?

網路檔案系統 (NFS) 和網際網路小型電腦系統介面 (iSCSI) 是資料共用通訊協定。透過網路有效地共享資料對於任何組織的日常營運而言至關重要。NFS 可在檔案層級啟用遠端資料共享。使用者 (或用戶端裝置) 可以使用 NFS 連線到網路伺服器並存取伺服器上的檔案。多台用戶端電腦 (使用者) 可以共用同一個檔案,而不會發生資料衝突。同樣地,iSCSI 也允許遠端資料共用,但僅限於區塊層級。它可以在多個用戶端機器和區塊儲存裝置 (或區塊伺服器) 之間進行資料交換,此機制與本機磁碟機類似。

運作方式:NFS 與 iSCSI

網路檔案系統 (NFS) 和網際網路小型電腦系統介面 (iSCSI) 都用來透過網路或虛擬網路共享用戶端與伺服器關係中的資料。這些是遠端企業通訊中常用的通訊協定。

NFS 的運作方式

在 20 世紀 80 年代,NFS 通訊協定設計為 Unix 系統的用戶端-伺服器檔案共享通訊協定。NFS 透過各種更新 (最新版本為 NFS 版本 4) 保持作用中狀態。這是分散式檔案系統的常用通訊協定。

NFS 通訊協定的運作方式如下:

  1. 用戶端要求存取遠端 NFS 伺服器上的資源
  2. 伺服器會在用戶端上遠端掛載資源。
  3. NFS 資料存放區會顯示並如同用戶端上的本機資源一樣發揮作用
  4. 讀取資源儲存在用戶端上的檔案系統快取中以實作快速存取

透過虛擬連線共享資源 (如檔案或目錄) 的存取權。NFS 使用遠端程序呼叫 (RPC) 作為基礎通訊技術。 

iSCSI 的運作方式

原始的小型電腦系統介面 (SCSI) 通訊協定是為透過區域網路 (LAN) 進行資料共享而設計。iSCSI 通訊協定在 20 世紀 90 年代末開發,以透過 TCP/IP 網路實作 SCSI 通訊協定。

這是一種傳輸層通訊協定,旨在提供跨網路的儲存裝置無縫存取。iSCSI 名稱用於表示原始通訊協定已修改,並將 SCSI 命令封裝在 TCP/IP 封包中。 

iSCSI 採用用戶端-伺服器架構。用戶端稱為啟動器,而伺服器則稱為 iSCSI 目標。區塊儲存裝置稱為邏輯單元,而 iSCSI 目標可能有許多邏輯單元。每個邏輯單元都有指定的邏輯單元編號 (LUN)。

iSCSI 通訊協定的運作方式如下:

  1. 啟動器會使用 Challenge-Handshake 驗證通訊協定 (CHAP) 連線至目標。
  2. 連線之後,儲存裝置會在用戶端上顯示為本機磁碟機。

主要差異:NFS 與 iSCSI

雖然都是資料共享通訊協定,但網路檔案系統 (NFS) 和網際網路小型電腦系統介面 (iSCSI) 的運作方式截然不同。接下來,我們概述兩者的一些獨特功能。

效能

由於 iSCSI 通訊協定在區塊層級運作,因此它通常可以直接操作遠端磁碟,提供比 NFS 更高的效能。

NFS 新增一個檔案系統抽象層,並且可以逐個檔案進行操作。

冲突解決方案

當多個用戶端嘗試存取或寫入同一個檔案時,需要衝突解決技術或檔案鎖定技術。

NFS 為分散式檔案系統提供內建的衝突解決方案

iSCSI 沒有內建的衝突解決方案。在這種情況下,必須將另一個軟體分層在頂部以防止操作不穩定。

設定簡易性

雖然 NFS 是針對 Unix 建置的,而且通常在 Linux 發行版中可以直接使用,但也可以透過安裝套件在其他作業系統上使用。對於 Linux 用戶端和伺服器,設定和組態相對快速且直接。

iSCSI 可在各種不同的作業系統上使用。它可能內建於某些儲存裝置上,但一律需要在用戶端機器上安裝 iSCSI 啟動器軟體。 

使用時機:NFS 與 iSCSI

網路檔案系統 (NFS) 仍然是執行 Unix 機器的區域網路 (LAN) 共享通訊協定的熱門選擇。當遠端網路附接儲存裝置 (NAS) 是 Unix 電腦時,NFS 也可發揮作用。如需詳細資訊,請了解 NAS

NFS 在大多數 Linux 發行版上都可直接使用,因此它被視為這些系統上的預設檔案共享通訊協定。但是,NFS 可以安裝在其他作業系統上。NFS 通常可在需要協同合作工作的大型組織環境中找到,例如企業、教育機構和政府機關。

網際網路小型電腦系統介面 (iSCSI) 是企業私有網路環境中的常用通訊協定,其中多個內部部署或遠端儲存陣列需要用戶端存取。此通訊協定是光纖到資料中心網路組態的直接競爭者。

隨著許多組織重新評估其儲存需求和組態,NFS 和 iSCSI 都可以整合到混合雲端環境中。在雲端儲存架構中,網路通訊協定實作的詳細資訊被抽象化,以支援受管存取和簡潔的介面。雖然雲端存儲可能位於 NFS 或 iSCSI 之下,但其不會向提供一系列通訊類型的使用者公開。

差異摘要:NFS 與 iSCSI

 

NFS

iSCSI

這是什麼?

網路檔案系統。

網際網路小型電腦系統介面

操作層級

應用層通訊協定。

傳輸層通訊協定。

最適合

以 Linux 為基礎的網路架構。

私有儲存區域網路架構。

共用資源

檔案和目錄。

I/O 裝置,通常是儲存裝置。

存取層級

基於檔案。

基於區塊。

檔案鎖定

內建且由用戶端處理。

非內建,必須由其他系統處理。

操作基礎

TCP 或 UDP 上的 RPC。

TCP/IP 上的 SCSI。

設定簡易性

在 Linux 環境中相對快速和直接。

所有用戶端都需要安裝 iSCSI 啟動器軟體,因此可能需要更長時間。

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