SPDK 常见协议简介

iSCSI

iSCSI（Internet Small Computer System Interface）是一种用于在IP网络上传输SCSI命令和数据的网络存储协议。它将SCSI（Small Computer System Interface）协议封装在TCP/IP协议中，使得计算机系统可以通过标准的IP网络连接到远程存储设备。

iSCSI协议允许将存储设备（如磁盘阵列、存储服务器）映射到计算机系统，使其可以像本地存储设备一样访问和使用。通过iSCSI，远程存储设备被视为本地SCSI设备，可以通过标准的SCSI命令进行读取和写入操作。

iSCSI的工作原理是通过将SCSI命令和数据封装在TCP/IP协议中进行传输。计算机系统上的iSCSI Initiator（发起者）软件将SCSI命令发送到存储设备的iSCSI Target（目标）上，然后通过网络进行传输。存储设备接收并处理这些命令，并将数据返回给计算机系统。

iSCSI具有以下优点：

  1. 灵活性：iSCSI可以通过标准的IP网络连接到远程存储设备，消除了对专用存储网络的需求，提供更大的灵活性和可扩展性。

  2. 跨平台支持：iSCSI是基于标准的TCP/IP协议，可以在不同的操作系统和硬件平台上使用，实现跨平台的存储共享。

  3. 远程访问：iSCSI允许计算机系统通过网络访问远程存储设备，方便实现远程备份、灾难恢复和数据共享等需求。

  4. 性能：iSCSI可以提供与本地SCSI设备相近的性能水平，通过优化网络和存储设备的配置，可以实现高速数据传输和低延迟。

iSCSI被广泛应用于企业数据中心、虚拟化环境和云计算等场景，为存储管理和数据共享提供了一种高效、灵活和可扩展的解决方案。

SCSI

SCSI（Small Computer System Interface）是一种计算机接口标准，用于连接和通信主机系统与外围设备，例如硬盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器和打印机等。它是一种并行接口，最初设计用于高性能计算系统和服务器。

SCSI接口提供了一种高度可扩展和灵活的方式，使主机系统能够同时连接多个外围设备。每个设备都有唯一的SCSI地址，主机系统可以通过发送SCSI命令和接收数据来与设备进行通信。

SCSI的特点和优势包括：

  1. 高性能：SCSI接口支持高速数据传输，可以实现较快的读写操作和数据传输速度。

  2. 多设备连接：SCSI允许主机系统同时连接多个设备，通过独立的SCSI地址进行识别和访问。

  3. 灵活性和可扩展性：SCSI接口具有高度可扩展性，可以支持不同类型的外围设备，并通过链路或总线连接进行扩展。

  4. 高级功能：SCSI支持许多高级功能和命令集，如并行命令传输（Parallel Command Transport，PCT）、SCSI总线命令（SCSI Bus Command）和SCSI控制命令（SCSI Control Command）等。

  5. 广泛应用：SCSI接口广泛应用于服务器、工作站、存储设备、备份设备和专业的音视频制作设备等领域。

然而，随着技术的发展，SCSI接口逐渐被更先进的接口标准如SATA和SAS所取代，这些接口提供更高的速度和更简化的连接方式。尽管如此，SCSI仍然在某些领域和特定应用中得到使用和支持。

linux nbd

在 Linux 系统中，NBD（Network Block Device）是一种网络块设备虚拟化技术，它允许将远程计算机上的块设备映射到本地计算机上，使得本地计算机可以像访问本地块设备一样访问和使用远程块设备。

NBD 使用客户端-服务器模型，在远程计算机上运行 NBD 服务器程序，而本地计算机上运行 NBD 客户端程序。NBD 客户端通过网络连接到 NBD 服务器，并发起块设备的请求和操作。

NBD 技术的工作流程如下：

  1. 在远程计算机上启动 NBD 服务器，并将要共享的块设备配置为 NBD 服务器的资源。

  2. 在本地计算机上启动 NBD 客户端，并指定要连接的 NBD 服务器的地址和端口号。

  3. NBD 客户端与 NBD 服务器建立网络连接。

  4. 本地计算机上的 NBD 客户端将远程块设备映射为本地的块设备节点，例如 /dev/nbd0。

  5. 本地计算机可以像访问本地块设备一样对映射的块设备进行读取、写入和其他操作。

通过 NBD 技术，远程计算机上的块设备可以透明地映射到本地计算机上，而本地计算机上的应用程序和工具可以无需了解远程设备的存在，直接对块设备进行操作。这在虚拟化和云计算环境中非常有用，可以方便地共享和访问远程存储资源。

需要注意的是，NBD 技术依赖于网络连接，因此网络的稳定性和带宽对于性能和可靠性都具有一定的影响。此外，安全性也是需要考虑的因素，在网络环境中应采取适当的安全措施来保护数据的传输和存储。

SAS

SAS（Serial Attached SCSI）是一种计算机接口标准，它结合了串行传输的优势和SCSI协议的特性，用于连接主机系统与外围设备，如硬盘驱动器、磁带驱动器和存储阵列等。

SAS接口是一种高性能的存储接口，它提供了较高的数据传输速率和可靠性，适用于企业级存储和数据中心环境。

SAS接口的特点和优势包括：

  1. 高速传输：SAS接口支持高速数据传输，具备较高的带宽和低延迟，可以满足对存储性能要求较高的应用。

  2. 可靠性：SAS接口采用点对点连接方式，每个设备都有独立的连接，减少了信号干扰和数据传输错误的可能性。

  3. 多设备连接：SAS接口支持多设备连接，可以通过SAS扩展器或存储阵列实现大规模存储设备的扩展。

  4. 热插拔支持：SAS接口具备热插拔功能，可以在系统运行时插入或拔出设备，无需关机或重新配置。

  5. 向后兼容性：SAS接口具备向后兼容性，可以与旧版SCSI设备和接口进行互操作。

SAS接口在企业级存储和服务器环境中得到广泛应用，提供了高性能、可靠性和可扩展性的存储解决方案。它适用于需要大规模数据存储和高速数据传输的应用，如大型数据库、虚拟化环境和高性能计算等。

NVME

NVMe（Non-Volatile Memory Express）是一种用于访问和管理非易失性存储器的行业标准协议，特别是固态硬盘（SSD）。它是一种高性能接口，可以在主机系统（如计算机或服务器）和NVMe存储设备之间进行高效通信。

NVMe的开发旨在克服传统存储接口（如SATA）的局限性，传统接口主要针对机械硬盘驱动器（HDD）而设计。通过利用PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）总线，NVMe利用其高带宽和低延迟，实现显著更快的数据传输速度和较低的I/O（输入/输出）开销。

NVMe的一些关键特点和优势包括：

  1. 速度：NVMe提供比SATA显著更快的数据传输速率，实现更快的启动时间、更快的文件传输和减少的应用程序加载时间。

  2. 低延迟：NVMe通过优化命令排队和执行过程来降低延迟，实现更快的响应时间和改善整体系统性能。

  3. 并行处理：NVMe支持多个输入/输出队列和命令执行，实现并行处理和高效利用多核CPU。

  4. 可扩展性：NVMe支持大量存储设备和PCIe总线的多个通道，实现更高的存储容量和改善的系统灵活性。

  5. 节能高效：NVMe包含功耗管理功能，有助于降低功耗，适用于移动设备和低功耗设备。

总体而言，NVMe技术通过释放固态硬盘的全部潜力，为各种应用和行业提供更快、更高响应的存储解决方案，彻底改变了存储性能。

NVMe-oF

NVMe-oF（Non-Volatile Memory Express over Fabrics）是一种用于在网络上传输NVMe命令和数据的技术。它扩展了NVMe协议，使其能够通过网络传输，从而实现远程访问和共享NVMe存储设备。

传统的NVMe协议是设计用于直接连接到主机系统的本地存储设备，例如通过PCIe总线连接的NVMe SSD。然而，随着数据中心和存储环境的发展，对远程存储访问和共享的需求也越来越高。

NVMe-oF通过使用网络传输协议（如Ethernet、InfiniBand等）将NVMe命令和数据封装并传输到远程存储设备上。这使得多个主机系统可以同时访问和共享远程NVMe存储，实现更灵活的存储架构和资源利用。

NVMe-oF技术提供了低延迟和高带宽的存储访问，接近本地NVMe设备的性能水平。它支持多种部署模式，如NVMe over Ethernet（NVMeoE）和NVMe over Fabrics RDMA（NVMeoF-RDMA），以满足不同的网络和存储架构需求。

通过使用NVMe-oF，数据中心和存储环境可以更好地利用集中化的存储资源，并提供更高的灵活性和可扩展性。它广泛应用于云计算、大数据分析、虚拟化环境等需要高性能和高效存储访问的场景。

SATA

SATA（Serial ATA）是一种计算机存储接口标准，用于连接硬盘驱动器（HDD）和固态硬盘（SSD）等存储设备到主机系统。它是取代传统的并行ATA（Parallel ATA）接口的技术发展。

SATA接口以串行方式传输数据，相比并行ATA，它具有以下优势：

  1. 较高的传输速度：SATA提供了更高的数据传输速率，允许更快的读写操作和数据传输。

  2. 较小的电缆数量：串行传输方式减少了电缆数量，简化了系统内部布线，并提供更好的空气流通。

  3. 较长的电缆长度：SATA接口可以支持较长的电缆长度，方便在大型计算机系统中布置硬盘驱动器。

  4. 热插拔支持：SATA接口具备热插拔功能，允许在计算机运行时连接或断开硬盘驱动器，无需重启系统。

  5. 向后兼容性：新一代SATA接口保持了与旧一代SATA设备的向后兼容性，因此可以在同一系统中使用不同代的设备。

总体而言，SATA是一种广泛应用于个人电脑、服务器和其他计算设备的存储接口标准。它提供了可靠的数据传输和连接性，并满足了大部分消费者和企业用户的存储需求。然而，对于需要更高性能和更快数据传输速度的应用，NVMe接口通常被认为是更为适合的选择。

ATA

ATA（AT Attachment）是一种计算机接口标准，用于连接硬盘驱动器（HDD）和光盘驱动器到主机系统。它最早出现在1980年代，最初以并行方式传输数据，并被称为IDE（Integrated Drive Electronics）或PATA（Parallel ATA）。

ATA标准定义了硬盘驱动器与主机之间的通信协议和物理接口规范。它包括数据传输协议、命令集、电缆连接和信号电气特性等方面。

在ATA标准的发展过程中，随着技术的进步，PATA接口逐渐被SATA接口取代。然而，ATA标准仍然被广泛使用，并且现代的主板通常会提供至少一个PATA接口，以支持老式的硬盘驱动器。

虽然ATA接口的传输速度相对较低，但它仍然是许多旧型计算机系统和设备所采用的标准接口。对于需要更高性能和更快数据传输速度的应用，SATA和NVMe等更现代化的接口通常被使用。

AT

AT（Advanced Technology）是指一系列早期的计算机硬件标准和规范，涉及电脑主板和外围设备的连接和通信。

最初，AT是指IBM PC/AT（Advanced Technology）计算机，这是IBM在1984年推出的一款基于Intel 80286处理器的个人计算机。它采用了新的主板和扩展槽设计，并引入了一些改进和先进的技术，如增加了更多的内存容量、更快的总线速度等。

AT标准也扩展到了其他硬件接口和设备，比如键盘接口。在早期的计算机中，键盘使用的是AT键盘接口，与PC/AT兼容。

随着计算机技术的不断发展，AT标准逐渐被更新和取代，让位给更现代化的技术和接口标准，比如ATX（Advanced Technology eXtended）主板标准等。

总的来说，AT是指早期的计算机硬件标准和规范，它在计算机发展的历史中起到了重要的作用，并为后来的技术和接口标准的发展奠定了基础。

vhost

vhost（Virtual Host）是一种在计算机网络中使用的概念，它指的是在单个物理主机上虚拟出多个逻辑主机的能力。每个虚拟主机都可以拥有自己的独立配置和资源，仿佛是在单独的物理主机上运行一样。

vhost技术通常用于服务器环境中，其中一台物理服务器可以托管多个虚拟主机。每个虚拟主机可以运行自己的操作系统、应用程序和服务，且彼此之间相互隔离，独立运行。

虚拟主机通过在物理主机上创建虚拟化层和资源分配机制来实现。这使得多个虚拟主机可以在同一物理服务器上共享硬件资源，如处理器、内存、存储和网络接口等，以达到资源的高效利用。

vhost技术在服务器管理和部署中具有以下优势：

  1. 资源共享：通过使用vhost，多个虚拟主机可以共享物理服务器的资源，包括计算资源、存储和网络带宽等。

  2. 灵活性和扩展性：vhost允许根据需要创建、删除和调整虚拟主机，使得服务器的部署和扩展更加灵活和高效。

  3. 隔离性和安全性：每个虚拟主机在逻辑上是隔离的，互不干扰，提供了更高的安全性和隔离性，防止一个虚拟主机的故障影响其他虚拟主机。

  4. 节约成本：通过使用vhost，可以减少物理服务器的数量，节约硬件成本、能源消耗和管理成本。

vhost技术可以通过不同的虚拟化技术来实现，如虚拟机（VM）和容器（Container）。这些技术提供了不同级别的虚拟化和隔离，以满足不同应用场景的需求。

vhost-scsi

vhost-scsi 是一种虚拟化技术，用于在主机系统上创建和管理虚拟的 SCSI 设备。它是基于 Linux 内核的 vhost 框架，并与 SCSI（Small Computer System Interface）协议结合使用，提供了在虚拟化环境中使用 SCSI 设备的功能。

vhost-scsi 技术的基本原理是在宿主机上创建 vhost-scsi 前端驱动程序和后端驱动程序。前端驱动程序负责与虚拟机或容器中的客户机操作系统通信，接收和处理客户机发出的 SCSI 命令。后端驱动程序则负责与实际的物理存储设备或块设备进行通信，并执行相应的操作。

通过 vhost-scsi，宿主机上的物理存储设备可以被虚拟化为多个虚拟 SCSI 设备，每个虚拟设备都可以分配给不同的客户机操作系统。这使得虚拟机或容器可以像访问本地 SCSI 设备一样访问和使用虚拟 SCSI 设备。

vhost-scsi 提供了以下优势和功能：

  1. 高性能：vhost-scsi 可以实现较低的虚拟化开销和较高的 I/O 性能，尽可能地接近本地设备的性能水平。

  2. 灵活性和可扩展性：通过 vhost-scsi，可以灵活地分配和管理虚拟 SCSI 设备，根据需求增加或减少虚拟设备的数量。

  3. 隔离性和安全性：每个虚拟 SCSI 设备都与特定的客户机操作系统隔离，互不干扰，提供了更高的安全性和隔离性。

  4. 兼容性：vhost-scsi 基于 SCSI 协议，与广泛使用的 SCSI 标准兼容，使得虚拟化环境中的应用程序和工具能够透明地使用虚拟 SCSI 设备。

vhost-scsi 技术在虚拟化和云计算领域得到广泛应用，为虚拟机和容器提供了高性能和可靠的 SCSI 存储访问解决方案。

vhost-nvme

vhost-nvme 是一种虚拟化技术，用于在主机系统上创建和管理虚拟的 NVMe（Non-Volatile Memory Express）设备。它是基于 Linux 内核的 vhost 框架，并与 NVMe 协议结合使用，提供了在虚拟化环境中使用 NVMe 设备的功能。

vhost-nvme 技术的基本原理是在宿主机上创建 vhost-nvme 前端驱动程序和后端驱动程序。前端驱动程序负责与虚拟机或容器中的客户机操作系统通信，接收和处理客户机发出的 NVMe 命令。后端驱动程序则负责与实际的物理 NVMe 设备进行通信，并执行相应的操作。

通过 vhost-nvme，宿主机上的物理 NVMe 设备可以被虚拟化为多个虚拟 NVMe 设备，每个虚拟设备都可以分配给不同的客户机操作系统。这使得虚拟机或容器可以像访问本地 NVMe 设备一样访问和使用虚拟 NVMe 设备。

vhost-nvme 提供了以下优势和功能：

  1. 高性能：vhost-nvme 可以实现较低的虚拟化开销和较高的 I/O 性能，尽可能地接近本地设备的性能水平。

  2. 灵活性和可扩展性：通过 vhost-nvme，可以灵活地分配和管理虚拟 NVMe 设备，根据需求增加或减少虚拟设备的数量。

  3. 隔离性和安全性：每个虚拟 NVMe 设备都与特定的客户机操作系统隔离，互不干扰，提供了更高的安全性和隔离性。

  4. 兼容性：vhost-nvme 基于 NVMe 协议，与广泛使用的 NVMe 标准兼容，使得虚拟化环境中的应用程序和工具能够透明地使用虚拟 NVMe 设备。

vhost-nvme 技术在虚拟化和云计算领域得到广泛应用，为虚拟机和容器提供了高性能和可靠的 NVMe 存储访问解决方案。它对于需要快速存储访问和低延迟的应用场景非常有益，如大规模数据库、高性能计算和人工智能等。

vhost-blk

vhost-blk 是一种虚拟化技术，用于在主机系统上创建和管理虚拟的块设备。它是基于 Linux 内核的 vhost 框架，并与块设备协议结合使用，提供了在虚拟化环境中使用块设备的功能。

vhost-blk 技术的基本原理是在宿主机上创建 vhost-blk 前端驱动程序和后端驱动程序。前端驱动程序负责与虚拟机或容器中的客户机操作系统通信，接收和处理客户机发出的块设备命令。后端驱动程序则负责与实际的物理块设备进行通信，并执行相应的操作。

通过 vhost-blk，宿主机上的物理块设备可以被虚拟化为多个虚拟块设备，每个虚拟设备都可以分配给不同的客户机操作系统。这使得虚拟机或容器可以像访问本地块设备一样访问和使用虚拟块设备。

vhost-blk 提供了以下优势和功能：

  1. 灵活性和可扩展性：通过 vhost-blk，可以灵活地分配和管理虚拟块设备，根据需求增加或减少虚拟设备的数量。

  2. 高性能：vhost-blk 可以实现较低的虚拟化开销和较高的 I/O 性能，尽可能地接近本地设备的性能水平。

  3. 隔离性和安全性：每个虚拟块设备都与特定的客户机操作系统隔离，互不干扰，提供了更高的安全性和隔离性。

  4. 兼容性：vhost-blk 基于块设备协议，与广泛使用的块设备标准兼容，使得虚拟化环境中的应用程序和工具能够透明地使用虚拟块设备。

vhost-blk 技术在虚拟化和云计算领域得到广泛应用，为虚拟机和容器提供了高性能和可靠的块设备访问解决方案。它对于需要使用块设备进行数据存储和访问的应用非常有益，如数据库、文件存储和虚拟化存储等场景。