ホストバス・アダプタ（HBA）は、デバイスがオペレーティング・システムおよび中央処理ユニット（CPU）と通信できるようにするコンピュータ・システムにおける重要なコンポーネントです。コンピュータのマザーボードには、一部のホスト・アダプタ（ストレージ・ドライブ・アダプタなど）が内蔵されており、他のコンポーネントには独自の HBA（ビデオ拡張カードなど）が含まれています。
ホストバス・アダプタとは？
CPU はコンピュータの全ての入出力を処理しますが、全てのコンポーネントがオペレーティング・システムと CPU 間の通信にホストバス・アダプタ（HBA）を必要とします。ホストバス・アダプタ（HBA）は、コンピュータに接続されている全ての周辺機器の一部です。新しいストレージ・ドライブの追加や、最新の GPU へのビデオ・カードのアップグレードなど、全てのコンポーネントには、回路基板に HBA が組み込まれています。また、コンピュータのマザーボードに HBA が組み込まれています。
ホストバス・アダプタの種類は、その機能によって異なります。ストレージ・ドライブの一般的な HBA はシリアル・アドバンスト・テクノロジー・アタッチメント（SATA）で、ネットワーク・カードの一般的な HBA はイーサネットです。使用するタイプによって、コンポーネントがコンピュータと通信する方法が決まります。SATA やイーサネット・カードにはケーブルが必要ですが、ビデオ・カードやサウンド・カードなどの他のコンポーネントは、マザーボードの拡張スロットに接続します。
ホストバス・アダプタの仕組み
ホスト・アダプタは、オペレーティング・システムからの入力と中央処理ユニット間の通信ブリッジです。各機能は CPU を通過し、HBA はコンポーネントと CPU 間の通信チャネルを作成する責任があります。CPU はコンポーネントからの入力を処理し、オペレーティング・システムを介してコンポーネントが使用および表示する出力を送り返します。HBA がなければ、コンポーネントはコンピュータに機能を提供することができません。
コンポーネント・メーカーは、最新の速度と規格をサポートする最大限の性能を実現するインターフェース・カードを開発しています。例えば、ビデオ・カードには、HBA、GPU、インターフェース接続（DisplayPort、HDMI など）を備えた基板に複数の回路が取り付けられています。ボードに設置された他の回路は、入力と出力を処理し、ほとんどのコンポーネントには、電力や電子信号を処理するためのさまざまなトランジスタ、コンデンサ、ダイオード、センサー、抵抗器があります。
ホストバス・アダプタを使用する理由
コンピュータには、オペレーティング・システムと通信する全ての入出力デバイス用のホストバス・アダプタ（HBA）が必要です。コンポーネント・メーカーは、HBA をデバイスに統合するため、新しい拡張カードと HBA の互換性を心配する必要はありません。一部のコンポーネントには接続ケーブルが付属していないため、拡張カードを購入する際に、コンピュータのマザーボードにデバイスを接続するためにケーブルを購入する必要があります。
新世代のホストバス・アダプタは、性能を向上させますが、通常、古いマザーボードとの下位互換性があります。例えば、旧式の小型コンピュータ・システム・インターフェース（SCSI）は SATA に置き換えられましたが、旧式のコンピュータは両方の HBA タイプをサポートする可能性があります。SATA の導入により、オペレーティング・システムとストレージ・デバイス間のデータ転送速度が向上しました。
旧世代の HBA は、新世代のコンピュータと互換性がなくなる可能性があります。ストレージ・ドライブやビデオ・カードなどのコンピュータ・コンポーネントを購入する場合、そのコンポーネントはコンピュータと接続するための適切な HBA を備えている必要があります。例えば、新しい SATA ストレージ・デバイスは SCSI アダプタに接続できません。新しいホスト・アダプタは、コンピュータの性能を向上させ、拡張を可能にします。サーバーに新しいコンポーネントを追加すると、新しい技術や機能をサポートできるようになります。
SAN 用ホストバス・アダプタ
大規模なエンタープライズやデータセンターには、複数の相互接続されたドライブをサポートするためのストレージエリアネットワーク（SAN ）があり、大規模なストレージ容量に対応している場合があります。SAN は、サーバーとストレージ・ドライブ間のデータ転送に高性能ファイバー・チャネルを使用しています。データセンターは、SAN を使用して、エンタープライズ・カスタマー・クラウドのバックアップ、ディザスタ・リカバリ、アプリケーション・データをサポートします。エンタープライズのお客さまは、ペタバイトのデータ転送を受ける可能性があり、SAN は、瞬時の処理をサポートする大きな帯域幅と速度を提供します。
SAN 環境にインストールされたファイバー・カードは、HBA を使用してストレージ・ドライブをネットワークに接続します。ファイバー・ケーブルは、ストレージ・デバイスのネットワーク・カードをネットワークに接続し、サーバーやその他のインフラが SAN と通信できるようにします。ストレージ・デバイスの HBA は、マザーボードに統合されるか、サーバーのマザーボードのスロット（PCI Express スロットなど）に接続できます。HBA がなければ、ファイバー・ケーブルと拡張カードはネットワークと通信できません。
HBA vs. SATA
古いコンピュータでは、統合 SATA サポートがマザーボードで利用できない場合があります。管理者は、古いサーバーに拡張カードをインストールして、それを必要とするストレージ・ドライブ（ソリッドステート・ドライブなど）に SATA サポートを提供することができます。SATA カードは、互換性のあるスロット（PCI Express など）にインストールされ、最新のテクノロジーのための HBA サポートを提供します。
SATA カードには HBA が含まれており、複数のストレージ・ドライブをサポートできます。SATA ドライブは、マザーボードや拡張カードに接続するために SATA ケーブルが必要です。SATA ケーブルは、ドライブと拡張カードに直接接続し、ドライブと CPU 間の通信を容易にします。
HBA vs. RAID コントローラ
SATA カードと同様に、独立したディスクの冗長アレイ（RAID）も、ドライブ、CPU、オペレーティング・システム間の通信を容易にするために HBA を必要とします。RAID HBA は RAID コントローラとも呼ばれ、マザーボードや別の拡張カードに直接統合されています。RAID コントローラは、ミラーリングに使用される RAID 1 や、RAID 0 などの高速読み取り／書き込みなど、ストレージのフェイルオーバーをサポートするために連携する複数のドライブに使用されます。
RAID コレクション内の全てのドライブに使用される RAID コントローラは、HBA の一種です。HBA はオペレーティング・システムから入力を取得し、データをドライブに送信して、入力の処理方法を指示します。RAID ストレージからデータを取得するには、まず HBA を通過し、出力をユーザーに表示する必要があります。
まとめ
データセンター内のサーバーで作業する場合、ネットワーク・サーバーに拡張カードをインストールする管理者は、コンポーネントに最新世代の HBA が備わっていることを確認し、処理とデータ転送の高速化をサポートします。サーバーにインストールされている HBA は、サーバーの仕様を見ることで識別できます。仕様は通常、必要に応じて HBA と互換性のあるオペレーティング・システムを識別します。
