کارت گذرگاه میزبان (Host Bus) یا HBA چیست ؟
کارت گذرگاه میزبان یا HBA یک برد مدار مجتمع است که پردازش ورودی/خروجی را انجام داده و همچنین اتصال فیزیکی بین سیستم میزبان (یا سرور) با یک دستگاه ذخیره سازی یا شبکه را فراهم می‌کند.
از آنجا که HBA معمولاً ریزپردازنده میزبان را از انجام کارهایی مانند ذخیره داده‌‌ها و بازیابی آنها بی نیاز می‌کند، می‌تواند زمان عملکرد سرور را سرعت ببخشد. از HBA و زیر سیستم‌‌های دیسک مربوط به آن گاهی به عنوان یک کانال دیسک (disk channel) نیز یاد می‌شود.
HBA ها با فناوری‌‌هایی مانند اتصال، سرعت، تعداد پورت و رابط سیستم شناخته و تعریف می‌شوند. این کارتهای HBA اغلب به شکاف PCI Express یا PCIe یک سرور متصل می‌شوند.
از دیگر فاکتورهای HBA می‌توان به کارتهای mezzanine برای سرورهای نوع Blade اشاره کرد.
اگرچه HBA بیشتر در انواع اتصالات به کار می‌رود، اما در پروتکل‌‌های ذخیره سازی مانند فیبر کانال (FC) و SCSI (یا SAS) نیز استفاده می‌شود. در واقع SAS HBA نوعی از رابط سیستم کوچک رایانه‌ای است که امروزه نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد، در حالی که SCSI HBA دیگر کاربرد آنچنانی ندارد. چراکه این فناوری به SCSI موازی که در گذشته یک فناوری انتقال داده محبوب محسوب میشد وابسته است. امروزه این فناوری دیگر استفاده نشده و در عوض SAS جایگزین آن شده است.
برای کسب و کار خود نیاز به سرور دارید؟
یک تیم حرفه ای و آشنا به تمام سرورها و قطعات در شرکت رسام سرور آماده ارائه مشاوره رایگان می باشند.
انواع دیگر کارتهایی که می‌توانند سیستم میزبان را به دستگاه‌‌های ذخیره سازی یا شبکه متصل کنند عبارتند از:
- کارت رابط شبکه (NIC): این کارت رابط اتصال و انتقال داده بین میزبان و دستگاه‌‌های شبکه را از طریق شبکه اترنت امکان پذیر می‌کند. این فناوری با نام‌‌های “کارت اترنت” و “کارت شبکه اترنت” نیز شناخته می‌شود.
- کارت iSCSI : این کارت با نام‌‌های iSCSI HBA یا iSCSI NIC نیز شناخته می‌شود. وظیفه این کارت اتصال شبکه ذخیره سازی (SAN) از طریق زیرساخت‌‌هایTCP ، IP و اترنت می‌باشد. همچنین بهبود سرعت پردازش‌‌های iSCSI ، TCP و IP نیز از سایر وظایف کارت iSCSI است.
- کارت شبکه همگرا: این کارت عملکرد FC HBA و کارت رابط شبکه را با هم ترکیب کرده و در عین حال از شبکه محلی و ترافیک FC SAN پشتیبانی می‌کند.
- کارت کانال میزبان (InfiniBand): این کارت از طریق شبکه‌‌های InfiniBand ارتباط بین داده با سرورها و محل ذخیره سازی را ایجاد می‌کند. همچنین هنگامی که از سرورها برای میزبانی برنامه و محل ذخیره سازی استفاده می‌شود، به عنوان یک رابط برای اتصال سرور به سرور (server-to-server) استفاده می‌شود. در نتیجه از این کارت می‌توانید برای موارد محاسباتی با کارایی بالا، تجزیه و تحلیل داده‌‌ها، مراکز داده ابری و برنامه‌‌های تجاری در مقیاس بزرگ استفاده کنید.
- دسترسی از راه دور به حافظه مستقیم از طریق NIC (RoCE): این فناوری انتقال داده مستقیم بین برنامه‌‌های مختلف سرور را بدون درگیری پردازنده و با سرعت بالا انجام می‌دهد تا عملکرد سیستم در شبکه‌‌های اترنت بهبود یابد. در واقع انتقال داده با این فناوری نسبت به استفاده از NIC سریعتر صورت می‌گیرد. در نتیجه می‌توانید در شبکه‌‌های مالی، پایگاه داده‌‌هایی با معاملات بالا، محل‌‌های ذخیره سازی و تحویل محتوا از این فناوری مفید استفاده کنید.
معرفی کارتهای Fibre Channel
کانال فیبر HBA امکان اتصال و انتقال داده بین دستگاه‌‌های FC SAN را فراهم می‌کند. در واقع هنگامی که از سرورها هم به عنوان میزبان برنامه و هم به عنوان سیستم ذخیره سازی استفاده شود، FC HBA می‌تواند یک سرور میزبان را به یک سوئیچ یا دستگاه ذخیره سازی متصل کند. یا اینکه چندین سیستم ذخیره سازی را به یکدیگر متصل و یا چندین سرور را به هم متصل کند. در چنین حالتی نرم افزار مدیریت SAN ، HBA را به عنوان نقطه اتصال تشخیص می‌دهد.
تولیدکنندگان FC HBA همواره محصولات خود را مطابق با افزایش نرخ داده‌‌های فن‌آوری شبکه FC به روز می‌کنند. محصولات کانال‌‌های فیبر برای اولین بار در سال 1997 در دسترس قرار گرفتند. از آن زمان تاکنون FC HBA ها با سرعت 1 گیگابیت بر ثانیه، 2 گیگابیت بر ثانیه، 4 گیگابیت بر ثانیه، 8 گیگابیت بر ثانیه و 16 گیگابیت بر ثانیه در دسترس قرار گرفته‌اند.
پیش بینی شده است که این اعداد تا 32 گیگابیت بر ثانیه و 128 گیگابیت بر ثانیه نیز برسد. در واقع مهمترین کاربرد استفاده از سرعت 128 گیگابیت بر ثانیه، اتصال بین سوئیچ‌‌ها می‌باشد.
همانطور که گفتیم تولید کنندگان این عرصه محصولات خود را با ویژگی‌‌های متنوعی به روز می‌کنند تا با نسل جدیدتر فن آوری FC سازگار شوند. پیشرفت‌‌های دیده شده در طول این سال‌‌ها باعث یکپارچگی داده‌‌ها برای جلوگیری از خرابی‌‌های احتمالی در محیط پایگاه داده و گسترش پشتیبانی از مجازی سازی برای افزایش تراکم سرورهای مجازی شده است.
تا کنون شرکت‌‌های QLogic و Emulex در زمینه FC HBAها بسیار فعال و محبوب بوده‌اند. البته شرکت‌‌های دیگری مانند Atto Technology و Avago Technologies نیز در این بازار فعال هستند.
از ویژگی‌‌های متمایز HBA ها می‌توان به عملکرد مناسب، قابل اطمینان بودن، امنیت، نیازمند بودن به منبع انرژی، پشتیبانی از مجازی سازی سرور و در دسترس بودن نرم افزار مدیریت اشاره کرد.
کارتهای SCSI
یک کارت SCSI یا SCSI HBA ، اتصال و انتقال داده‌‌ها بین دستگاه میزبان و سایر دستگاه‌‌های جانبی و محل‌‌های ذخیره سازی را تسهیل می‌کند. این فرآیند تحت استانداردهای موسسه استاندارد ملی آمریکا که در زمینه اتصالات ورودی و خروجی تعریف شده است انجام می‌شود.
طی این فرآیند انتقال یک کارت HBA درخواست‌‌های وظایف و درخواست‌‌های موجود را به یک دستگاه هدف مانند درایو ذخیره سازی یا آرایه ارسال و پاسخ‌‌ها را از دستگاه هدف دریافت می‌کند. معمولا اصطلاحات کارت SCSI و SCSI HBA را فقط به SCSI موازی نسبت می‌دهند.
دستگاه‌‌های SCSI موازی به یک باس مشترک متصل می‌شوند. حداکثر سرعت این دستگاه‌‌ها 320 مگابایت در ثانیه برای پاسخگویی به تقاضاهای سیستم‌‌های محاسباتی مدرن در نظر گرفته شده و با اضافه شدن دستگاه‌‌های بیشتری به گذرگاه مشترک، این عملکرد کاهش می‌یابد. البته امروزه SCSI های موازی یک فناوری منسوخ شده محسوب می‌شوند.
در عوض برای رفع محدودیت‌‌های SCSI های موازی و فراهم کردن سرعت انتقال داده بالاتر به دستگاه‌‌های ذخیره سازی، فناوری SAS ایجاد شده است. SAS نیز از مجموعه دستورات SCSI استفاده می‌کند، اما روش انتقال داده در آن متفاوت است. این فناوری یک پروتکل انتقال داده نقطه به نقطه (point-to-point) بوده و با عرضه خود، اصطلاحات جدیدی را در حوزه کارتها و گزینه‌‌های اتصال به وجود آورده است.
کارتهای گذرگاه میزبان SAS
این کارتها معمولاً سرور یا ایستگاه کاری را به دستگاه‌‌های ذخیره سازی مانند درایوهای دیسک سخت، درایوهای solid-state ، دستگاه JBOD یا tape drive متصل می‌کند. کارتهای SAS قادر به اتصال به دستگاه‌‌های ذخیره سازی تک یا دو پورتی نیز بوده و با رابط‌‌های سریال ATA یا SAS نیز سازگار هستند.
شرکت‌‌هایی مانند Dell ، Hewlett-Packard و IBM در حال عرضه آرایه‌‌های ذخیره سازی سطح ابتدایی هستند که از SAS SAN و اتصال مستقیم به سرورهای مجهز به کارتهایSAS پشتیبانی می‌کنند. چنین آرایه‌‌های ذخیره سازی، نیاز افراد به سوئیچ‌‌های شبکه را از بین می‌برند.
به علاوه کارتهای گذرگاه میزبان SAS می‌توانند به سوئیچ‌‌های SAS متصل شده و اتصالات بین چندین سرور و حافظه خارجی را فعال کنند. اگرچه استفاده از SAS سوئیچ شده به اندازه اتصالات مستقیم مبتنی بر SAS HBA آنچنان معمول و مورد استفاده نیست.
پهنای باند SAS از 3 گیگابیت بر ثانیه شروع شده و تا 6 گیگابیت بر ثانیه و 12 گیگابیت بر ثانیه افزایش خواهد یافت. همچنین هر نسل جدید SAS قابلیت‌‌های اضافی دیگری را نیز به همراه دارد.
کارتهای SAS معمولاً ارزان تر از کارتهای FC هستند. با این حال FC SAN نسبت به محیط SAS عملکرد بالاتر و گزینه‌‌های پیکربندی بیشتری را ارائه می‌دهد. در حقیقت سوئیچ‌‌های Director-class که متعلق به کارتهای FC هستند، می‌توانند بیش از هزار پورت را پشتیبانی کنند.
عمده تولید کنندگان کارتهای گذرگاه میزبان SAS شامل شرکت‌‌های Atto Technology ،Avago Technologies و PMC-Sierra هستند. البته کمپانی Hewlett-Packard نیز با استفاده از اجزای PMC-Sierra ، در حال تولید این کارتها می‌باشد.
تمایز محصولاتSAS نسبت به سایر کارتها در مواردی مانند سرعت SAS پشتیبانی شده، سرعت انتقال داده، تعداد پورت، نوع گذرگاه PCIe و مصرف برق می‌باشد.
سرور شما نیاز به کارت شبکه دارد؟