Un adaptador de bus de anfitrión (HBA) es un componente crítico en un sistema informático que permite que los dispositivos se comuniquen con un sistema operativo y la unidad de procesamiento central (CPU). La placa madre de la computadora integra algunos adaptadores de host a bordo (p. ej., adaptadores de unidad de almacenamiento) y otros componentes contienen su propio HBA (p. ej., tarjetas de expansión de video).
¿Qué es un adaptador de bus host?
La CPU procesa todas las entradas y salidas de una computadora, pero cada componente necesita un adaptador de bus de anfitrión para comunicarse entre el sistema operativo y la CPU. Un adaptador de bus de anfitrión es parte de cada periférico conectado a la computadora. Ya sea que agregue una nueva unidad de almacenamiento o actualice su tarjeta GPU video a la GPU más reciente, todos los componentes tienen una HBA integrada en la placa de circuito o use la HBA integrada con la placa madre de la computadora.
Los tipos de adaptadores de bus host dependen de su funcionalidad. Un HBA común para las unidades de almacenamiento es un accesorio de tecnología avanzada en serie (SATA), y un HBA común para las tarjetas de red es Ethernet. El tipo que utiliza determina la forma en que un componente se comunica con su computadora. Las tarjetas SATA y Ethernet requieren cables, pero otros componentes como una tarjeta de video o una tarjeta de sonido se conectan a las ranuras de expansión en la placa madre.
¿Cómo funcionan los adaptadores de bus host?
Piense en el adaptador de 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 la HBA es responsable de crear un canal de comunicación entre el componente y la CPU. La CPU procesa la entrada del componente y devuelve la salida para que el componente la use y la muestre al usuario a través del sistema operativo. Sin la HBA, el componente no podría proporcionar su funcionalidad a su computadora.
Los fabricantes de componentes diseñan sus tarjetas de interfaz para obtener el máximo rendimiento y admitir las últimas velocidades y estándares. Por ejemplo, una tarjeta de video tiene varios circuitos instalados en la placa con conexiones de interfaz, GPU y HBA (p. ej., DisplayPort o HDMI). Otros circuitos instalados en la placa manejan la entrada y la salida, y la mayoría de los componentes tienen varios transistores, capacitores, diodos, sensores y resistencias para manejar señales eléctricas y electrónicas.
¿Por qué usaría un adaptador de bus host?
Una computadora debe tener un adaptador de bus de anfitrión para cada dispositivo de entrada y salida que se comunique con el sistema operativo. Los fabricantes de componentes integran las HBA con sus dispositivos, por lo que los administradores no necesitan preocuparse por tener una HBA compatible con una nueva tarjeta de expansión. Algunos componentes no vienen con un cable de conexión, por lo que los administradores deben comprar cables para conectar dispositivos a la placa madre de la computadora cuando compran la tarjeta de expansión.
Cada nueva generación de adaptadores de bus host mejora el rendimiento, pero generalmente es compatible con versiones anteriores de las placas madre. Por ejemplo, la interfaz del sistema de computadoras pequeñas (SCSI) anterior fue reemplazada por SATA, pero las computadoras más antiguas podrían admitir ambos tipos de HBA. La introducción de SATA mejoró la velocidad de transferencia de datos entre el sistema operativo y los dispositivos de almacenamiento.
Es posible que generaciones más antiguas de HBA ya no sean compatibles con generaciones más nuevas de computadoras. Cuando compra un componente de computadora, como una unidad de almacenamiento o una tarjeta de video, el componente debe tener la HBA adecuada para conectarse con su computadora. 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 de la computadora para que pueda escalar. Agregar nuevos componentes a un servidor lo escala para que pueda admitir tecnología y 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 la transferencia de datos entre servidores y unidades de almacenamiento. Los centros de datos utilizan SAN para respaldar las copias de seguridad de la nube de clientes empresariales, la recuperación ante desastres y los datos de aplicaciones. Un cliente empresarial podría tener potencialmente petabytes de transferencias de datos, y una SAN proporciona un gran ancho de banda y velocidad para admitir 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 otra infraestructura puedan comunicarse con el SAN . La HBA para el dispositivo de almacenamiento puede estar integrada en la placa madre, o puede conectarse a una ranura (p. ej., ranura PCI Express) en la placa madre de un servidor. Sin la HBA, el cable de fibra y la tarjeta de expansión no podrían comunicarse con la red.
HBA frente a SATA
Para las computadoras más antiguas, es posible que la asistencia SATA integrada no esté disponible en la placa madre. Los administradores pueden optar por instalar una tarjeta de expansión en un servidor más antiguo para proporcionar asistencia SATA para las unidades de almacenamiento que la necesitan (p. ej., unidades de estado sólido). Una tarjeta SATA se instala en una ranura compatible (p. ej., PCI Express) y proporciona asistencia de HBA para la tecnología más reciente.
La tarjeta SATA contiene un HBA y podría admitir varias unidades de almacenamiento. Las unidades SATA aún necesitan un cable SATA para conectarse a la placa madre 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.
Controlador HBA vs. RAID
Al igual que una tarjeta SATA, una matriz redundante de discos independientes (RAID ) también necesita una HBA para facilitar la comunicación entre las unidades, la CPU y el sistema operativo. Un RAID HBA también se conoce como controlador RAID y se puede encontrar integrado directamente en una placa madre o como una tarjeta de expansión separada. Los controladores RAID se utilizan para varias unidades que trabajan juntas para admitir la conmutación por error del almacenamiento, como RAID 1 que se usa para en espejo, 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. La HBA toma la entrada del sistema operativo y envía los datos a la unidad para indicarle qué hacer con la entrada. La recuperación de datos del almacenamiento RAID primero debe pasar a través de la HBA para mostrar la salida al usuario.
Conclusiones
Cuando trabaja con servidores en un centro de datos, el administrador que instala tarjetas de expansión en servidores de red se asegurará de que el componente tenga la última generación de HBA para admitir la velocidad de procesamiento y transferencia de datos. Puede identificar las HBA instaladas en un servidor si observa las especificaciones del servidor. Las especificaciones suelen identificar los HBA y los sistemas operativos compatibles, si es necesario.
