Internet Small Computer System Interface

Das Hardwareprotokoll Internet Small Computer System Interface / ISCSI (auch: iSCSI, SCSI over IP) ist ein Storage-over-TCP-Verfahren für Speicherrechnernetze, mit dem Massenspeicher direkt angesteuert werden können. Für den Speicherzugriff wird der SCSI-Befehlssatz verwendet, für die Netzwerkfunktionen das Internet Protocol. So kann ISCSI zum Versenden der Datenpakete gewöhnliche Ethernet-Switches und -Router einsetzen, womit die Anschaffung teurer Spezialkomponenten entfällt. Unterschieden wird das ISCSI-Target (der Rechner, der die Daten bereit stellt) und der ISCSI-Initiator, der auf einem System die Verbindung zu den Daten auf dem Target herstellt.

ISCSI spezifiziert die Übertragung und den Betrieb direkter Speicherprotokolle nativ über TCP. Bei diesem Verfahren werden SCSI-Daten vom Initiator in TCP/IP-Pakete verpackt und über IP-Rechnernetze transportiert. Die verpackten SCSI-Befehle gelangen so zu einem SCSI-Router, der auf Basis vorhandener Mapping-Tabellen das entsprechende Zielsystem (Target) zur Kommunikation mit der SCSI-Datenquelle auswählt.

Für den Rechner ist ISCSI transparent; er kann auf das Speichersystem direkt zugreifen. Damit lässt sich die SAN-Konnektivität auf Basis einfacher IP-Rechnernetze über beinahe beliebige Entfernungen verwirklichen - ohne zusätzliche Schulung für das IT-Personal oder Kosten für den Umbau der vorhandenen Infrastruktur. Durch Umleitung des Datenstroms wird ISCSI auch mit dem Ausfall einzelner Komponenten leicht fertig. Weitere Vorteile gegenüber Fibre Channel sind der einheitliche Netzwerktyp zwischen Client und Speichersystem sowie die preisgünstigen LAN-Komponenten mit der Entwicklungsdynamik eines Massenmarktsegments. Andererseits hat ISCSI mit den typischen Ethernet-Problemen zu kämpfen: Latenzzeiten und Netzwerkstau, da dieser Netzwerktyp nicht für Echtzeitübertragungen konzipiert wurde. Vor allem bei hoher Auslastung ist die tatsächlich verfügbare Leistung der IP-Verbindung nicht vorhersagbar. Hier können dedizierte Direktverbindungen wie Fibre Channel und SCSI ihre Vorteile ausspielen.

Bei ISCSI lassen sich diese Schwierigkeiten durch Verwendung eines eigenen Netzwerksegments umgehen, das aufgrund der höheren Last auf Gigabit-Ethernet aufsetzen sollte. Die effektive Datenrate in einem Gigabit-LAN erreicht allerdings höchstens 50 MB/s. Fibre Channel dagegen schafft echtes Vollduplex (lesend/schreibend) in beide Richtungen gleichzeitig und erreicht damit wesentlich höhere Durchsatzraten. Immerhin wird mit Ethernet LAN eine einfache Leistungserhöhung durch Migration auf das zukünftige 10-GBit-Ethernet möglich sein.

Das Ein- und Auspacken der SCSI-Befehle in IP-Datenpakete erfordert Rechenzeit, die bisher der Server-Prozessor aufbringen musste. Über diesen Softwareweg einen Rechner zu booten oder Dateien zu verteilen ist viel zu langsam. Immerhin sind entsprechende ISCSI-Treiber bei den meisten Betriebssystemen kostenlos verfügbar. Besser ist es, wenn ein spezialisierter Chip (eine sogenannte TCP/IP-Offload-Engine / TOE) auf dem Host-Adapter diese Rechenarbeit übernimmt. Der nicht zu unterschätzende Protokoll-Overhead von TCP/IP läuft weiterhin als Softwareprozess auf dem Serverprozessor, was bei leistungshungrigen Anwendungen leicht zum Flaschenhals werden kann. Aufgrund der niedrigen Anschaffungskosten eignet sich ISCSI besonders für kleine Betriebe oder Abteilungen, die mit möglichst wenig Aufwand einen zentralen Speicher aufbauen möchten.

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