iscsi協議是scsi協議在tcp/ip網路的具體實現。它將scsi的邏輯模型對映為tcp/ip通道上的具體實現。同時，也提供了相應的路徑管理相應的能力，比如target的發現、連線的建立、會話的管理等方面的工作。
scsi協議解決了裝置訪問邏輯層面的問題，將傳輸層面、介質層面的問題交給相應的實現協議處理。因此，scsi協議族中包括了許多具體鏈路上的實現。下圖展現在scsi協議的實現層次，sam、cam是對垂直層次關係的定義。從概念抽象的層次，scsi協議架構可以分為互聯、協議、命令三個層次。其中互聯層次定義了資料端對端的通訊。從iscsi協議的角度，tcp/ip可以理解為scsi的互聯層次，其解決的主要問題是點對點的資料互通。協議層是scsi協議模組在具體互聯協議中的實現定義。如，基於fc互聯通訊鏈路，定義了fcp協議；基於tcp/ip鏈路定義了iscsi。命令層詳細定義了不同裝置所需要的請求及響應。
圖中在協議（protocol）層中沒有將iscsi列入是因為iscsi協議與scsi協議的起草組織不同。由於我們將iscsi協議理解為scsi協議層次的具體實現，也即scsi協議在tcp/ip傳輸網路的具體實現。因此，iscsi協議不僅可以提供基於塊裝置的訪問，也可以實現其他的裝置型別。在前幾年，也有廠商為虛擬帶庫提供iscsi介面。
下圖展示了iscsi實現的總體框架。 與scsi協議對應，iscsi採用c/s架構實現。客戶端與服務端遵循請求響應模型。
在協議上下文中，我們將客戶端稱為啟動端(initiator),將服務端稱為目標端（target）。如圖所示，兩種型的節點在iscsi拓撲裡，我們都稱為網路實體。網路實體指的是可以通過ip網路訪問的裝置或者閘道器。
通常情況下，iscsi的發起端會與作業系統的scsi子系統對接，而作業系統往往將scsi裝置抽象為乙個邏輯的裝置，展現給使用者使用。比如，我們在作業系統中看到的磁碟裝置。應用程充可以像訪問本地的磁碟裝置一樣，通過posix介面訪問發起端所呈現的裝置。作業系統的scsi子系統會將使用者的訪問翻譯成scsi指令傳遞到iscsi initiator模組。iscsi initator並不真正的執行指令，而是將這些指令封裝成pdu傳遞給target進行處理。
每個網路實體至少有乙個網路介面用於連線網路。網路埠（network portal）在邏輯上指的是具體ip位址，可以連線到網路並進行通訊的元件。對於initiator的網路實體可以用ip位址唯一標識；對於target網路實體可通過ip位址和埠號唯一確定。在實現層面，我們可以將網路埠理解為作業系統tcp/ip協議棧。網路實體與裝置的物理網口並非嚴格的一對一的關係。事實上，對於乙個物理網口，我們可以設定多個ip位址。對於乙個ip位址，同樣可以應用於多個物理埠。上述兩種情況都有其現實的意義。前者出現在儲存系統高可用應用場景中。設想兩個節點分別採用不同的ip位址提供服務且相互熱備，當乙個節點出現故障時，另乙個節點接管其ip位址及服務，這時乙個節點的網口對應著兩個不同的ip位址。後者出現在網路繫結的應用環境中。
在發起端和目標端進行實質性的資料傳輸之前，首先需要建立會話。
會話的建立確定了發起端和目標端的協作關係。iscsi提供了兩種會話型別：
- 一般操作會話：不受限制的操作。在此會話狀態下，發起端可以向目標端請求任何它已經支援的操作；
- 發現會話：此會話主要用於目標端的發現。在此會話狀態下，目標端只接受文字請求。其它請求將被拒絕。
當發起端和目標端建立第乙個tcp/ip連線時，會話被建立，當所發起端和目標端所有的連線失效時，會話被刪除，因此，會話在存活期間，網路至少有一條鏈結可供資料傳輸。
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