Расшифровка HBA
Аббревиатура HBA расшифровывается как Host Bus Adapter — хост-адаптер для подключения информационных носителей (накопителей с разным типом интерфейса) к шине. Это и устройство, и контроллер одновременно. В нем реализованы особые стандарты работы дисковых накопителей по SATA/SAS/PCI. Если задействовать HBA в системе, все тома начнут определяться как отдельные блоки внутри ОС с подробным описанием в файле настройки консоли devmgmt.msc (для OS Windows, соответственно).
Типы HBA адаптеров
В индустрии HBA подразделяются на несколько вариантов:
- интегрированные;
- дискретные;
- виртуальные (на базе RAID-контроллера).
Первый вариант наиболее интересен с точки зрения позиционирования. Начнем с того, что далеко не все подозревают о наличие HBA на своей плате, хотя технология достаточно распространена в серверном сегменте. Все необходимые настройки для портов легко выбрать в BIOS, или на уровне софта.
Подобные HBA в большинстве своем работают на базе привычной нам SATA-архитектуры, но при некоторых усилиях можно завести и NVMe.
К недостаткам отнесем малое количество поддерживаемых операционных систем. Зачастую это семейство Windows и Linux. К тому же большое число дисков подключить затруднительно — только в имеющиеся порты на плате.
Второй вариант базируется на отдельной схеме и работает либо по технологии SAS 12G (полный дуплекс), либо по SATA 3.0. Само собой, предусмотрена обратная совместимость с SAS 1/2/3 и с SATA 1/2/3. Сразу скажем, что наличие SATA здесь бесполезно, поскольку все адекватные администраторы работают по SAS 12G, что не только быстрее, но и безопаснее в техническом плане.
К материнской плате подобный SAS HBA-адаптер подключается через PCI-E 3.0/4.0 x8/x16 (зависит от мощности и необходимой пропускной способности), добавляя к общему ансамблю до 24 дополнительных портов. Но и это не предел, ведь существуют еще и SAS-экспандеры, которые еще сильнее расширяют поле деятельности. На выходе можно получить хоть 30, хоть 40 портов под SAS HBA.
Третий вариант тесно связан с RAID-контроллером. Если говорить в общем и целом, то практически все современные аппаратные RAID-контроллеры способны функционировать в качестве HBA. Все присоединенные к RAID по SAS-экспандеру дисковые носители видны через HBA-режим.
Чем в целом хорош HBA? Технология позволяет поместить в корпус несколько совершенно разных накопителей (скорость, емкость), объединив их в умный узел для хранения данных.
HBA-контроллеры
Что это такое и для чего надо? HBA-контроллер — одна из разновидностей дисковых контроллеров, которая позволяет операционной системе видеть все подключенные устройства по отдельности. При этом все диски способны работать, как единое огромное хранилище. Стоит добавить, что на базе HBA нельзя построить RAID-массив, только перебросить устройства в систему. Иными словам, если вы захотите подсоединить к ПК или серверу 24 диска через JBOD, ОС увидит сразу 24 тома.
В продаже есть HBA-контроллеры, работающие со следующими протоколами:
- SATA;
- SAS;
- NVMe.
Предусмотрены и универсальные устройства с принципом работы Triple-mode. Такой подход крайне удобен для строительства сложных систем хранения, поскольку подключать можно что угодно и в любом количестве (до разумных пределов). Но давайте будем реалистами: действительно хорошо контроллер умеет работать лишь с одним протоколом передачи данных. Комбайны в серверных системах недопустимы, чтобы ничего не посыпалось в самый неподходящий момент.
ISCSI и Fiber Channel HBA адаптеры
Разные типы HBA-карт работают на различных протоколах, что вполне логично. Например, для FC HBA адаптеров в сервере предусмотрены коммутаторы Fibre Channel, а соединение производят через оптический патч-корд. Под HBA желательно иметь отдельный PCI-e на сервере, или СХД-контроллере.
Второй популярный вариант — HBA на базе iSCSI. Эта карта обладает собственным портом RJ-45, или оптическим портом. Удобная штука, поскольку можно использовать как сетевой кабель, так и оптический. К тому же, открывается возможность отправлять SCSI-пакеты на удаленные сервера внутри TCP/IP. Карты iSCSI HBA — частые гости в IP SAN.
Какие диски выбрать для HBA
Ранее мы уже говорили, под нужды HBA можно приспособить любой современный накопитель, будь то HDD или SSD на SATA/SAS/NVMe. Даже DVD-привод и ленту, вот только незачем.
Если говорить о действительно эффективных решениях, то к HBA возможно подключить практически любые внешние стойки типа RBOB/EBOD/JBOD. В первом варианте, правда, понадобится еще озаботиться внедрением Multi-LUN, но это не критично.
Требования к организации работы HBA
Чтобы ваша HBA-платформа была безотказной, требуется задуматься над ее надежностью. И это не RAID, где вылетевший накопитель можно быстренько заменить на свежий, скинуть на него слепок данных и продолжить работу. В HBA все серьезнее, поэтому для этих целей производители даже выпускают отдельные линейки дисков. Например, производитель Microchip Adaptec выпускает серии 1100/1200, для которых заявляет время наработки на отказ 1.36 и 2.73 млн часов соответственно. Но только при создании адекватного температурного режима и бережного использования.
Второе требование к HBA — стабильно высокая скорость. При грамотном внедрении качественных SSD на базе SAS пиковая пропускная способность может достигать 1.7 млн IOPS, а это отличный показатель для скоростного хранилища, из которого постоянно требуется что-то скачать.
Функционал HBA
Все критерии работы HBA выбираются в настройках. Количество режимов работы, как и перечень, полностью зависят от вариантов реализации системы. Например, у встроенных в МП контроллеров общее число режимов гораздо меньше, чем у интегрированных решений. Можно выставить NCQ (Navite Command Queuing — установка очередности команд для повышения быстродействия SATA), но не более.
У SAS HBA ситуация уже интереснее. Для таких доступны как UEFI, так и Legacy, а также вывод логов во время операций по загрузке, собственное SMART-тестирование, интегрирование в систему управления, шифрование данных и CLI.
Перспективность в развитии HBA
Как нам кажется, HBA-режим недооценен. Перспектив ведь масса. В дальнейшем технология способна громко заявить о себе, сильно изменив принцип взаимодействия с большим массивом дисков в дата-центрах. Примерную ситуацию сейчас можно наблюдать с SATA. Устаревший протокол медленно и уверенно выдавливают с помощью NVMe.
Все больше производителей внедряют впаянные HBA-схемы на основных платах для серверных и коммерческих решений. В серверных HBA и RAID-контроллерах, и на совместимом с ними оборудовании, уже имеется поддержка NVMe-накопителей.
Пока неизвестно, когда именно индустрия придет к унифицированному стандарту, но с каждым годом количество разномастных протоколов обмена нулями и единицами сокращается в пользу универсальных решений. Почему бы и не дать зеленый свет HBA, ведь уже сегодня технология без особых проблем переваривает совместное сотрудничество SATA, SAS и NVMe.
На сегодняшний день HBA с успехом используют в большинстве серверных задач:
- массового тестирования винтов и SSD;
- перепрошивки устройств без потери данных;
- подготовки системы к запуску и дальнейшей работе;
- тестов производительности блоков с данными.
Также HBA попросту незаменим, если необходимо организовать стабильную совместную работу разномастного парка накопителей, объединив все это в единый удобоваримый массив.
Из-под HBA можно даже программный RAID поднять по необходимости для локальных проектов, что также не может не радовать.
Хотите получить больше информации о HBA-адаптерах и контроллерах? В компании Маркет.Марвел вы получите исчерпывающую консультацию по всем устройствам перед тем, как интегрировать их в свой бизнес. Мы работаем для того, чтобы вы могли использовать только качественное и проверенное оборудование.
