Qué es un adaptador de bus de host

Un adaptador de bus anfitrión (HBA) es un componente crítico de un sistema informático que permite que los dispositivos se comuniquen con un sistema operativo y con la unidad de procesamiento central (CPU). La placa base del ordenador integra algunos adaptadores de host integrados (por ejemplo, adaptadores de unidad de almacenamiento) y otros componentes contienen su propio HBA (por ejemplo, tarjetas de expansión de vídeo).

¿Qué es un adaptador de bus de host?

La CPU procesa todas las entradas y salidas de un ordenador, pero cada componente necesita un adaptador de bus host para comunicarse entre el sistema operativo y la CPU. Un adaptador de bus host forma parte de todos los periféricos conectados al ordenador. Tanto si añade una nueva unidad de almacenamiento como si actualiza su tarjeta de vídeo a la GPU más reciente, todos los componentes tienen un HBA integrado en la placa de circuitos o utilizan el HBA integrado en la placa base del ordenador.

Los tipos de adaptadores de bus anfitrión dependen de su funcionalidad. Un HBA común para las unidades de almacenamiento es un Serial Advanced Technology Attachment (SATA) y un HBA común para las tarjetas de red es Ethernet. El tipo que utiliza determina el modo en que un componente se comunica con su ordenador. Las tarjetas SATA y Ethernet necesitan cables, pero otros componentes, como una tarjeta de vídeo o una tarjeta de sonido, se conectan a las ranuras de expansión de la placa base.

¿Cómo funcionan los adaptadores de bus de host?

Piense en el adaptador host como un puente de comunicación entre la entrada del sistema operativo y la unidad de procesamiento central. Cada función pasa por la CPU y el HBA es responsable de crear un canal de comunicación entre el componente y la CPU. La CPU procesa la entrada del componente y envía la salida para que el componente la use y se la muestre al usuario a través del sistema operativo. Sin el HBA, el componente no podría proporcionar su funcionalidad a su ordenador.

Los fabricantes de componentes diseñan sus tarjetas de interfaz para lograr el máximo rendimiento y soportar las últimas velocidades y estándares. Por ejemplo, una tarjeta de vídeo tiene varios circuitos instalados en la placa con el HBA, la GPU y las conexiones de interfaz (por ejemplo, DisplayPort o HDMI). Otros circuitos instalados en la placa manejan la entrada y la salida y la mayoría de los componentes tienen varios transistores, condensadores, diodos, sensores y resistencias para manejar la alimentación y las señales electrónicas.

¿Por qué usaría un adaptador de bus de host?

Un ordenador debe tener un adaptador de bus host para cada dispositivo de entrada y salida que se comunique con el sistema operativo. Los fabricantes de componentes integran los HBA con sus dispositivos, por lo que los administradores no tienen que preocuparse de tener un HBA compatible con una nueva tarjeta de expansión. Algunos componentes no vienen con un cable de conexión, por lo que los administradores tienen que comprar cables para conectar los dispositivos a la placa base del ordenador cuando compran la tarjeta de expansión.

Cada nueva generación de adaptadores de bus host mejora el rendimiento, pero normalmente es compatible con las placas base más antiguas. Por ejemplo, la interfaz de sistema de ordenador pequeño (SCSI) más antigua se sustituyó por SATA, pero los ordenadores más antiguos pueden admitir ambos tipos de HBA. La introducción de SATA mejoró la velocidad de las transferencias de datos entre el sistema operativo y los dispositivos de almacenamiento.

Las generaciones más antiguas de HBA ya no son compatibles con las generaciones más nuevas de ordenadores. Cuando compra un componente de ordenador, como una unidad de almacenamiento o una tarjeta de vídeo, el componente debe tener el HBA adecuado para conectarse con su ordenador. Por ejemplo, un dispositivo de almacenamiento SATA más nuevo no puede conectarse a un adaptador SCSI. Los adaptadores de host más nuevos mejoran el rendimiento del ordenador para que pueda escalar. La adición de nuevos componentes a un servidor lo escala hacia arriba para que pueda soportar una tecnología y una funcionalidad más nuevas.

Adaptadores de bus de host para SAN

Una gran empresa o centro de datos puede tener una red de área de almacenamiento (SAN ) para admitir varias unidades interconectadas para una gran capacidad de almacenamiento. Una SAN utiliza Canales de Fibra de alto rendimiento para las transferencias de datos entre servidores y unidades de almacenamiento. Los centros de datos utilizan SAN para soportar las copias de seguridad de la nube de los clientes empresariales, la recuperación de desastres y los datos de las aplicaciones. Un cliente empresarial podría tener potencialmente petabytes de transferencias de datos y una SAN proporciona el gran ancho de banda y la velocidad necesarios para soportar el procesamiento instantáneo.

Las tarjetas de fibra instaladas en un entorno SAN utilizan un HBA para conectar las unidades de almacenamiento con la red. Un cable de fibra conecta la tarjeta de red del dispositivo de almacenamiento a la red para que los servidores y otras infraestructuras puedan comunicarse con la SAN . El HBA del dispositivo de almacenamiento puede estar integrado en la placa base o puede conectarse a una ranura (por ejemplo, una ranura PCI Express) en la placa base de un servidor. Sin el HBA, el cable de fibra y la tarjeta de expansión no podrían comunicarse con la red.

HBA frente a SATA

Para los ordenadores más antiguos, es posible que la compatibilidad SATA integrada no esté disponible en la placa base. Los administradores pueden optar por instalar una tarjeta de expansión en un servidor más antiguo para proporcionar soporte SATA para las unidades de almacenamiento que lo necesitan (por ejemplo, unidades de estado sólido). Una tarjeta SATA se instala en una ranura compatible (por ejemplo, PCI Express) y proporciona soporte de HBA para la tecnología más nueva.

La tarjeta SATA contiene un HBA y puede admitir múltiples unidades de almacenamiento. Las unidades SATA siguen necesitando un cable SATA para conectarlas a la placa base y a la tarjeta de expansión. Los cables SATA se conectan directamente a las unidades y a la tarjeta de expansión para facilitar la comunicación entre la unidad y la CPU.

HBA frente a controlador RAID

Al igual que una tarjeta SATA, una cabina redundante de discos independientes (RAID ) también necesita un HBA para facilitar la comunicación entre las unidades, la CPU y el sistema operativo. Un HBA RAID también se conoce como controlador RAID y puede encontrarse integrado directamente en una placa base o como una tarjeta de expansión separada. Los controladores RAID se utilizan para múltiples unidades que funcionan juntas para soportar la conmutación por error del almacenamiento —como RAID 1 utilizado para la replicación— o lecturas y escrituras rápidas como RAID 0.

Un controlador RAID utilizado para todas las unidades de la colección RAID es una forma de HBA. El HBA toma la entrada del sistema operativo y envía los datos a la unidad para indicarle qué hacer con la entrada. La recuperación de los datos del almacenamiento RAID debe pasar primero a través del HBA para mostrar la salida al usuario.

Conclusión

Cuando trabaja con servidores en un centro de datos, el administrador que instala tarjetas de expansión en los servidores de red se asegurará de que el componente tenga la última generación de HBA para soportar la velocidad de procesamiento y las transferencias de datos. Puede identificar los HBA instalados en un servidor si observa las especificaciones del servidor. Las especificaciones suelen identificar los HBA y los sistemas operativos compatibles si es necesario.