Um adaptador de barramento de host adapter) é um componente essencial em um sistema de computador que permite que os dispositivos se comuniquem com um sistema operacional e com a unidade de processamento central (CPU, central processing unit). A placa-mãe do computador integra alguns adaptadores de host integrados (por exemplo, adaptadores de unidade de armazenamento) e outros componentes contêm seu próprio HBA (por exemplo, placas de expansão de vídeo).
O que é um adaptador de barramento host?
A CPU processa todas as entradas e saídas para um computador, mas cada componente precisa de um adaptador de barramento de host para se comunicar entre o sistema operacional e a CPU. Um adaptador de barramento de host faz parte de todos os periféricos conectados ao computador. Se você adicionar uma nova unidade de armazenamento ou atualizar sua placa de vídeo para a GPU mais recente, todos os componentes têm um HBA integrado à placa de circuito ou usam o HBA integrado à placa-mãe do computador.
Os tipos de adaptadores de barramento de host dependem de sua funcionalidade. Um HBA comum para unidades de armazenamento é um Serial Advanced Technology Attachment (SATA), e um HBA comum para placas de rede é a Ethernet. O tipo que você usa determina a forma como um componente se comunica com seu computador. As placas SATA e Ethernet exigem cabos, mas outros componentes, como uma placa de vídeo ou uma placa de som, se conectam a slots de expansão na placa-mãe.
Como funcionam os adaptadores de barramento host?
Pense no adaptador de host como uma ponte de comunicação entre a entrada do sistema operacional e a unidade de processamento central. Cada função passa pela CPU, e o HBA é responsável por criar um canal de comunicação entre o componente e a CPU. A CPU processa a entrada do componente e devolve a saída para que o componente seja usado e exibido ao usuário por meio do sistema operacional. Sem o HBA, o componente não seria capaz de fornecer sua funcionalidade ao seu computador.
Os fabricantes de componentes projetam suas placas de interface para garantir o máximo de desempenho e dar suporte às velocidades e padrões mais recentes. Como exemplo, uma placa de vídeo tem vários circuitos instalados na placa com conexões de interface, HBA e GPU (por exemplo, DisplayPort ou HDMI). Outros circuitos instalados na placa lidam com entrada e saída, e a maioria dos componentes tem vários transistores, capacitores, diodos, sensores e resistores para lidar com sinais eletrônicos e de energia.
Por que você usaria um adaptador de barramento host?
Um computador deve ter um adaptador de barramento de host para cada dispositivo de entrada e saída que se comunica com o sistema operacional. Os fabricantes de componentes integram HBAs aos seus dispositivos, para que os administradores não precisem se preocupar em ter um HBA compatível com uma nova placa de expansão. Alguns componentes não vêm com um cabo de conexão, portanto, os administradores devem comprar cabos para conectar dispositivos à placa-mãe do computador quando comprarem a placa de expansão.
Cada nova geração de adaptadores de barramento de host melhora o desempenho, mas normalmente é compatível com placas-mãe mais antigas. Por exemplo, a interface do sistema de computador pequeno (SCSI, Small Computer System Interface) mais antiga foi substituída por SATA, mas computadores mais antigos podem suportar ambos os tipos de HBA. A introdução do SATA melhorou a velocidade das transferências de dados entre o sistema operacional e os dispositivos de armazenamento.
As gerações mais antigas de HBAs podem não ser mais compatíveis com as gerações mais recentes de computadores. Ao comprar um componente de computador, como uma unidade de armazenamento ou uma placa de vídeo, o componente deve ter o HBA certo para se conectar ao seu computador. Por exemplo, um dispositivo de armazenamento SATA mais recente não consegue se conectar a um adaptador SCSI. Adaptadores de host mais novos melhoram o desempenho do computador para que você possa expandir. Adicionar novos componentes a um servidor o expande para que possa dar suporte a tecnologias e funcionalidades mais recentes.
Adaptadores de barramento host para SAN
Uma grande empresa ou datacenter pode ter uma rede de área de armazenamento (SAN ) para dar suporte a várias unidades interconectadas para grande capacidade de armazenamento. Uma SAN usa Fibre Channels de alto desempenho para transferências de dados entre servidores e unidades de armazenamento. Os datacenters usam SANs para dar suporte a backups de nuvem de clientes corporativos, recuperação de desastres e dados de aplicativos. Um cliente corporativo poderia ter potencialmente petabytes de transferências de dados, e uma SAN fornece a grande largura de banda e velocidade para dar suporte ao processamento instantâneo.
As placas de fibra instaladas em um ambiente SAN usam um HBA para conectar as unidades de armazenamento à rede. Um cabo de fibra conecta a placa de rede do dispositivo de armazenamento à rede para que os servidores e outra infraestrutura possam se comunicar com a SAN . O HBA do dispositivo de armazenamento pode ser integrado à placa-mãe ou pode ser conectado a um slot (por exemplo, slot PCI Express) na placa-mãe de um servidor. Sem o HBA, o cabo de fibra e a placa de expansão não conseguiriam se comunicar com a rede.
HBA x SATA
Para computadores mais antigos, o suporte SATA integrado pode não estar disponível na placa-mãe. Os administradores podem optar por instalar uma placa de expansão em um servidor mais antigo para fornecer suporte SATA para unidades de armazenamento que precisam dela (por exemplo, unidades de estado sólido). Uma placa SATA é instalada em um slot compatível (por exemplo, PCI Express) e oferece suporte a HBA para a tecnologia mais recente.
A placa SATA contém um HBA e pode suportar várias unidades de armazenamento. As unidades SATA ainda precisam de um cabo SATA para conectá-las à placa-mãe e à placa de expansão. Os cabos SATA se conectam diretamente às unidades e à placa de expansão para facilitar a comunicação entre a unidade e a CPU.
Controlador HBA x RAID
Semelhante a uma placa SATA, um array redundante de discos independentes (RAID ) também precisa de um HBA para facilitar a comunicação entre unidades, a CPU e o sistema operacional. Um RAID HBA também é chamado de controlador RAID e pode ser encontrado integrado diretamente em uma placa-mãe ou como uma placa de expansão separada. As controladoras RAID são usadas para várias unidades que trabalham juntas para dar suporte a failover de armazenamento, como RAID 1 usado para espelhamento, ou leituras e gravações rápidas, como RAID 0.
Um controlador RAID usado para todas as unidades na coleção RAID é uma forma de HBA. O HBA recebe a entrada do sistema operacional e envia os dados para a unidade para instruí-la sobre o que fazer com a entrada. A recuperação de dados do armazenamento RAID deve primeiro passar pelo HBA para exibir a saída para o usuário.
Conclusão
Quando você trabalha com servidores em um datacenter, o administrador que instala placas de expansão em servidores de rede garante que o componente tenha a última geração de HBA para dar suporte à velocidade de processamento e transferência de dados. Você pode identificar HBAs instalados em um servidor observando as especificações do servidor. As especificações normalmente identificam os HBAs e sistemas operacionais compatíveis, se necessário.
