برای اتصال یک سرور یا میزبان، به دستگاه‌های ذخیره‌سازی یا شبکه، می‌توان از کارت‌ها یا آداپتورهای مختلفی استفاده کرد. از جمله این آداپتورهای می‌توان به NIC، HBA، SAS/SATA، HCA و… استفاده کرد. در ادامه این مطلب از بلاگ کندو به طور مختصر با هر کدام از این آداپتورها آشنا خواهیم شد و پس از آن به صورت کامل با آداپتور HBA، وظایف و انواع آن می‌پردازیم.

آداپتور HBA چیست؟

آداپتور HBA چیست و چه وظایفی دارد؟

• NIC(Network Interface Card): این آداپتور که به عنوان آداپتور شبکه نیز شناخته می‌شود، کامپیوتر را به شبکه اتصال داده و سرور را قادر می‌سازد که با دیگر دستگاه‌های موجود در شبکه ارتباط برقرار کند. این آداپتور معمولا از پروتکل‌های Ethernet و Wi-Fi، برای برقراری این ارتباط استفاده می‌کند.
• SAS/SATA: از این آداپتورها برای اتصال دستگاه‌های ذخیره سازی به یک سرور یا همان سیستم میزبان استفاده می‌شود. این رابط‌ها، کنترل و مدیریت انتقال داده بین میزبان و دستگاه ذخیره سازی را فراهم می‌کنند.
• HCA(InfiniBand Host Channel Adapter): از این رابط‌ها یا همان آداپتور، برای اتصال سرور به شبکه‌های InfiniBand استفاده می‌شود که اتصالات پرسرعتی را فراهم می‌کنند که در محاسبات با کارایی بالا (HPC) و همچنین محیط‌های مرکز داده استفاده می‌شوند.

HBA Adapter

دیوایس Host Bus Adapter، دستگاهی است که بوسیله آن می توان رایانه که معمولا یک سرور است را با دستگاه‌های ذخیره سازی یا شبکه، ارتباط داد. این دستگاه معمولا در شبکه‌های فضای ذخیره سازی (storage area networks) برای اتصال سرورها به آرایه‌های ذخیره سازی، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اچ بی ای آداپتور، که کارت HBA نیز نامیده می‌شود را اگر بخواهیم به صورت تخصصی‌تر تعریف کنیم، در واقع برد مدار مجتمعی است که بواسطه آن می‌توانیم درایوهای دیسک سخت(HDD) و یا حالت جامد (SSD) و سرور را به هم مرتبط کنیم و انتقال داده بین این دو دیوایس را مدیریت کنیم. این آداپتورها دو نوع، با نام‌های fc hba و iscsi hba هستند. از این دستگاه، برای اتصال دستگاه‌های سری ATA (sata) و Fiber Channel و scsi می‌توان استفاده کرد.

وظایف دیواس HBA

این دستگاه، در واقع به عنوان یک واسطه بین سرور و دستگاه‌های ذخیره سازی عمل می‌کند. این دستگاه به سرور اجازه می‌دهد که به طور موثرتری به منابع ذخیره سازی داده‌ها دسترسی داشته باشد و از آن‌ها بهینه‌تر استفاده کند. وظیفه اصلی این دستگاه در واقع مدیریت ارتباط بین CPU کامپیوتر و دستگاه ذخیره سازی است و انتقال داده‌ها بین سرور و دستگاه ذخیره سازی را مدیریت می‌کند.

در اصل داده‌ها را بین گذرگاه داخلی رایانه مانند PCI و پروتکل مورد استفاده در دستگاه ذخیره سازی، ترجمه می‌کند. پروتکل‌های مورد استفاده در دستگاه‌های ذخیره‌ سازی نیز انواع مختلفی دارند که از بین آن‌ها می‌توان به کانال فیبر، SAS یا Iscsi، اشاره کرد که در ادامه به طور مختصر با هر کدام آشنا خواهیم شد.

SAN

قبل از پرداختن به انواع HBA آداپتورها، باید با SAN آشنا شویم. SAN‌ در واقع مخفف Storage Area Network است که یک شبکه تخصصی و پرسرعت برای اتصال چندین سرور است. بوسیله این شبکه، سرورها امکان دسترسی مشترک به دستگاه‌های ذخیره سازی داده‌ها مانند آرایه‌ها، tape libraries و optical jukeboxes را دارا خواهند بود.

یک شبکه SAN، از اجزای مختلفی شامل، دستگاه‌های ذخیره سازی، سرور، HBA آداپتور، SAN Fabric و نرم افزار مدیریت ذخیره سازی است. بنابراین حالا دید بهتری یافتیم که از آداپتورهای HBA، کجا و چگونه استفاده می‌شود.

برای آشنایی بیشتر با ساختار DAS، NAS و SAN و بررسی تفاوت‌های آن‌ها این مطلب را بخوانید.

انواع دیوایس HBA Adapter

HBA آداپتورها، انواع مختلفی دارند که بسته به نوع نیاز، نوع ارتباط و دستگاه‌های ذخیره سازی مورد استفاده، می‌توان از آن‌ها استفاده کرد. در ادامه با انواع آن‌ها آشنا خواهیم شد.

• FC HBA(Fibre Channel Host Bus Adapter)

از این نوع آداپتورها برای اتصال سرور به شبکه‌های ذخیره سازی استفاده می‌شود که مبتنی بر کانال‌های فیبری یا Fiber Channel هستند. کانال‌های فیبری، فناوری شبکه‌ای با سرعت و کارایی بالا هستند که در محیط‌های ذخیره سازی سازمانی استفاده می‌شوند. این آداپتورها، با سرعت‌های مختلفی، از ۴ تا ۶۴ گیگابایت بر ثانیه، بسته به نوع نیاز شما، طراحی شده‌اند. از ویژگی‌های این نوع آداپتور، می‌توان قابلیت اطمینان، امنیت و قدرت را نام برد.

 این آداپتورها معمولا پورت‌های متعدد برای اتصالات شبکه‌ای را دارا هستند و از ویژگی‌هایی مانند کانال فیبر از طریق اترنت (FCoE) برای شبکه‌های همگرا پشتیبانی می‌کنند. به طور کلی، این دیوایس توسط کابل فیبرنوری به سوئیچ فیبر متصل شده و وظایفی نظیر مدیریت، نظارت و تثبیت فضای ذخیره‌سازی را قابل انجام می‌کند.

• SAS/SATA

آداپتورهای SAS و SATA همانگونه که از نامشان پیداست، برای اتصال سرورها به دستگاه‌های ذخیره سازی SAS یا SATA مانند HDDها، SSDها و یا درایوهای نوری استفاده می‌شوند. این نوع آداپتورها معمولا در محیط‌های ذخیره‌ سازی کوچک‌تر و اغلب در پیکربندی‌های ذخیره سازی اتصال مستقیم (DAS) استفاده می‌شوند. آداپتورهای HBA SAS/SATA، عملکرد پایین‌تر و آپشن‌های پیکربندی محدودتری نسبت به نوع کانال فیبری دارند.

از ویژگی‌های این نوع، وجود در سرعت‌ها و پیکربندی‌های مختلف، از جمله تعداد پورت‌های مختلف و همچنین پشتیبانی از RAID است. این نوع از دیوایس‌های HBA، معمولا در مشاغل کوچک و متوسط استفاده می‌شوند. این نوع آداپتورها، در نسل‌های مختلف، پهنای باندی از ۳ تا ۱۲ گیگابایت بر ثانیه، طراحی شده‌اند. SASها معمولا از نوع قبل که آداپتورهای فیبر نوری بودند، ارزان‌تراند.

• iSCSI HBA (iSCSI Host Bus Adapter)

این نوع از آداپتورهای HBA، سرورها را قادر می‌سازند که از طریق شبکه‌های Ethernet به دستگاه‌های ذخیره‌ سازی Iscsi متصل شوند که این ویژگی، مهم‌ترین شاخص این نوع است. iSCSI در واقع یک پروتکل شبکه ذخیره سازی است که این امکان را ایجاد می‌کند که ذخیره سازی در سطح بلوک، از طریق شبکه‌های IP منتقل شود.

با استفاده از این پروتکل، می‌توان فضاهای ذخیره سازی را یکپارچه کرد، مدیریت این فضاها را به صورت متمرکزتر انجام داد و همچنین اشتراک گذاری دیتا را تسهیل کرد. به دلیل همین ویژگی‌ها، این پروتکل در محیط‌های سازمانی به طور گسترده استفاده می‌شود.

این آداپتور، جهت تخلیه پردازش iSCSI از CPU سرور جهت بهبود عملکرد و کاستن ترافیک از روی CPU و افزایش عملکرد آن طراحی شده است. در نهایت با استفاده از این آداپتور می‌توان باعث کاهش تأخیر در انتقال داده‌ها شد و عملکرد سیستم را بهبود بخشد. علاوه بر این، برخی از این آداپتورهای پیشرفته، قابلیت جدیدتری هم دارند.

این نوع آداپتورها از رمزگذاری مبتنی بر سخت افزار برای ایمن سازی داده‌های ارسال شده از طریق شبکه پشتیبانی می‌کنند. این ویژگی امنیت و محرمانه بودن داده‌ها را افزایش می‌دهد، به خصوص در محیط هایی که حفظ حریم خصوصی داده‌ها یک مساله مهم است.

• HCA (InfiniBand Host Channel Adapter)

این آداپتورها، به طور اختصاصی برای اتصال سرورها و رایانه‌ها، به شبکه‌های InfiniBand طراحی شده‌اند. این اتصالات معمولا بسیار پرسرعت هستند که برای محاسبات با کارایی بالا (HPC) و همچنین در محیط‌های دیتا سنتر استفاده می‌شوند. InfiniBand یک فناوری اتصال بسیار پرسرعت است که از ویژگی‌های شاخص آن می‌توان به تاخیر کم و پهنای باند بالا بین سرورها اشاره کرد.

آداپتورهای HCP، اتصال با تاخیر بسیار پایین، پهنای باند بالا را برای برنامه‌های مختلف کاربردی در دیتاسنترها فراهم می‌کنند. این آداپتورها در سرعت‌های مختلف، از جمله نرخ تک داده (SDR)، نرخ داده دوگانه (DDR)، نرخ چهار داده (QDR) و نرخ داده افزایش یافته (سیستم امنیتی EDR)، طراحی شده‌اند.

نکات پایانی

در این مقاله از سری آموزش های دوره شبکه آموختیم که برای اتصال سرورها و یا رایانه‌ها به شبکه یا دستگاه‌های ذخیره‌سازی، نیاز به یک سری دستگاه‌ها داریم. این آداپتورها، انواع مختلفی دارند که به طور مختصر با هرکدام آشنا شده و در ادامه به طور تخصصی به معرفی آداپتور HBA پرداختیم. این آداپتور معمولا در شبکه‌های فضای ذخیره سازی برای اتصال سرورها به آرایه‌های ذخیره سازی استفاده می‌شود. از انواع HBA آداپتور، FC، SAS/SATA، Iscsi و نوع از HCA را معرفی کردیم و ویژگی‌های اصلی هرکدام را مرور کردیم.