Ein Host-Bus-Adapter (HBA) ist eine kritische Komponente in einem Computersystem, die es Geräten ermöglicht, mit einem Betriebssystem und der zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) zu kommunizieren. Das Motherboard des Computers integriert einige Hostadapter (z. B. Storage-Laufwerk-Adapter) und andere Komponenten enthalten ihren eigenen HBA (z. B. Videoerweiterungskarten).
Was ist ein Host-Bus-Adapter?
Die CPU verarbeitet alle Eingaben und Ausgaben für einen Computer, aber für jede Komponente ist ein Host-Bus-Adapter erforderlich, um zwischen dem Betriebssystem und der CPU zu kommunizieren. Ein Host-Bus-Adapter ist Teil jedes Peripheriegeräts, das mit dem Computer verbunden ist. Unabhängig davon, ob Sie ein neues Storage-Laufwerk hinzufügen oder Ihre Videokarte auf die neueste GPU aufrüsten, alle Komponenten verfügen über einen HBA, der auf der Leiterplatte integriert ist, oder verwenden den HBA, der in das Mainboard des Computers integriert ist.
Arten von Host-Bus-Adaptern hängen von ihrer Funktionalität ab. Ein gängiger HBA für Storage-Laufwerke ist ein Serial Advanced Technology Attachment (SATA), und ein gängiger HBA für Netzwerkkarten ist Ethernet. Der Typ, den Sie verwenden, bestimmt die Art und Weise, wie eine Komponente mit Ihrem Computer kommuniziert. SATA- und Ethernet-Karten benötigen Kabel, aber andere Komponenten wie eine Videokarte oder eine Soundkarte werden mit Erweiterungssteckplätzen auf dem Mainboard verbunden.
Wie funktionieren Host-Bus-Adapter?
Stellen Sie sich den Host-Adapter als Kommunikationsbrücke zwischen dem Eingang des Betriebssystems und der zentralen Verarbeitungseinheit vor. Jede Funktion durchläuft die CPU, und der HBA ist für die Schaffung eines Kommunikationskanals zwischen der Komponente und der CPU verantwortlich. Die CPU verarbeitet Eingaben aus der Komponente und sendet die Ausgabe zurück, die die Komponente verwenden und dem Benutzer über das Betriebssystem anzeigen kann. Ohne den HBA wäre die Komponente nicht in der Lage, ihre Funktionalität für Ihren Computer bereitzustellen.
Komponentenhersteller entwerfen ihre Schnittstellenkarten für maximale Performance, um die neuesten Geschwindigkeiten und Standards zu unterstützen. Beispielsweise sind auf einer Videokarte mehrere Schaltkreise mit den HBA-, GPU- und Schnittstellenverbindungen (z. B. DisplayPort oder HDMI) auf der Platine installiert. Andere Schaltkreise, die auf der Platine installiert sind, verarbeiten Eingang und Ausgang, und die meisten Komponenten verfügen über verschiedene Transistoren, Kondensatoren, Dioden, Sensoren und Widerstände, um Strom und elektronische Signale zu verarbeiten.
Warum sollten Sie einen Host-Bus-Adapter verwenden?
Ein Computer muss über einen Host-Bus-Adapter für jedes Eingabe- und Ausgabegerät verfügen, das mit dem Betriebssystem kommuniziert. Komponentenhersteller integrieren HBAs mit ihren Geräten, sodass Administratoren sich keine Sorgen darüber machen müssen, dass ein HBA mit einer neuen Erweiterungskarte kompatibel ist. Einige Komponenten sind nicht mit einem Verbindungskabel ausgestattet, sodass Administratoren beim Kauf der Erweiterungskarte Kabel kaufen müssen, um Geräte an das Motherboard des Computers anzuschließen.
Jede neue Generation von Host-Bus-Adaptern verbessert die Performance, ist aber in der Regel abwärtskompatibel mit älteren Mainboards. Beispielsweise wurde die ältere SCSI (Small Computer System Interface) durch SATA ersetzt, aber ältere Computer können beide HBA-Typen unterstützen. Die Einführung von SATA verbesserte die Geschwindigkeit der Datenübertragung zwischen Betriebssystem und Storage-Geräten.
Ältere Generationen von HBAs sind möglicherweise nicht mehr mit neueren Generationen von Computern kompatibel. Wenn Sie eine Computerkomponente wie ein Storage-Laufwerk oder eine Videokarte kaufen, muss die Komponente über das richtige HBA verfügen, um eine Verbindung zu Ihrem Computer herzustellen. Ein neueres SATA-Storage-Gerät kann beispielsweise keine Verbindung zu einem SCSI-Adapter herstellen. Neuere Hostadapter verbessern die Performance des Computers, sodass Sie skalieren können. Das Hinzufügen neuer Komponenten zu einem Server skaliert ihn, sodass er neuere Technologien und Funktionen unterstützen kann.
Host-Bus-Adapter für SAN
Ein großes Unternehmen oder Rechenzentrum kann über ein Storage Area Network (SAN ) verfügen, um mehrere miteinander verbundene Laufwerke für große Storage-Kapazität zu unterstützen. Ein SAN verwendet Hochleistungs-Fibre Channels für Datenübertragungen zwischen Servern und Storage-Laufwerken. Rechenzentren verwenden SANs, um Cloud-Backups für Unternehmenskunden, Disaster Recovery und Anwendungsdaten zu unterstützen. Ein Unternehmenskunde kann potenziell Petabyte an Datenübertragungen haben, und ein SAN bietet die große Bandbreite und Geschwindigkeit, um eine sofortige Verarbeitung zu unterstützen.
Die in einer SAN-Umgebung installierten Glasfaserkarten verwenden einen HBA, um die Storage-Laufwerke mit dem Netzwerk zu verbinden. Ein Glasfaserkabel verbindet die Netzwerkkarte des Speichergeräts mit dem Netzwerk, sodass Server und andere Infrastrukturen mit dem SAN kommunizieren können. Der HBA für das Storage-Gerät kann auf dem Mainboard integriert sein oder an einen Slot (z. B. PCI Express Slot) auf dem Mainboard eines Servers angeschlossen werden. Ohne den HBA wären das Glasfaserkabel und die Erweiterungskarte nicht in der Lage, mit dem Netzwerk zu kommunizieren.
HBA vs. SATA
Bei älteren Computern ist der integrierte SATA-Support möglicherweise nicht auf dem Mainboard verfügbar. Administratoren können eine Erweiterungskarte auf einem älteren Server installieren, um SATA-Support für Storage-Laufwerke bereitzustellen, die sie benötigen (z. B. Solid-State-Laufwerke ). Eine SATA-Karte wird in einem kompatiblen Slot (z. B. PCI Express) installiert und bietet HBA-Support für die neuere Technologie.
Die SATA-Karte enthält einen HBA und kann mehrere Storage-Laufwerke unterstützen. SATA-Laufwerke benötigen immer noch ein SATA-Kabel, um sie mit dem Mainboard und der Erweiterungskarte zu verbinden. Die SATA-Kabel werden direkt mit den Laufwerken und der Erweiterungskarte verbunden, um die Kommunikation zwischen dem Laufwerk und der CPU zu erleichtern.
HBA- vs. RAID-Controller
Ähnlich wie bei einer SATA-Karte benötigt ein redundantes Array unabhängiger Festplatten (RAID) auch einen HBA, um die Kommunikation zwischen Laufwerken, der CPU und dem Betriebssystem zu erleichtern. Ein RAID-HBA wird auch als RAID-Controller bezeichnet und kann direkt auf einem Mainboard oder als separate Erweiterungskarte integriert werden. RAID-Controller werden für mehrere Laufwerke verwendet, die zusammenarbeiten, um Storage-Failover zu unterstützen, z. B. RAID 1 zum Spiegelung, oder schnelle Lese- und Schreibvorgänge wie RAID 0.
Ein RAID-Controller, der für alle Laufwerke in der RAID-Sammlung verwendet wird, ist eine Form von HBA. Der HBA nimmt Eingaben vom Betriebssystem entgegen und sendet die Daten an den Antrieb, um ihn darüber zu informieren, was mit den Eingaben zu tun ist. Das Abrufen von Daten aus dem RAID-Storage muss zunächst durch den HBA erfolgen, um die Ausgabe für den Benutzer anzuzeigen.
Fazit
Wenn Sie mit Servern in einem Rechenzentrum arbeiten, stellt der Administrator, der Erweiterungskarten auf Netzwerkservern installiert, sicher, dass die Komponente über die neueste Generation von HBA verfügt, um die Verarbeitungs- und Datenübertragungsgeschwindigkeit zu unterstützen. Sie können auf einem Server installierte HBAs identifizieren, indem Sie sich die Spezifikationen des Servers ansehen. In den Spezifikationen werden in der Regel die HBAs und bei Bedarf kompatible Betriebssysteme identifiziert.
