چرا HBA یک افزونه عالی برای سرور خانگی شماست

مقدمه

علاقه Ty به کامپیوترها و قطعات آن از زمانی شکل گرفت که سعی می‌کرد حداکثر کارایی را از کامپیوتر خانوادگی استخراج کند. وقتی در سن 10 سالگی شروع به کار روی ساخت سیستم شخصی خود کرد، این علاقه به ساخت کامپیوتر برای دوستان و خانواده تبدیل شد و در نهایت به مسیر حرفه‌ای او در حوزه فناوری تبدیل گردید.

علاوه بر اینکه Ty اولین تماس برای پشتیبانی فنی برای نزدیکانش است، او دانشجوی علوم کامپیوتر با تمرکز بر رایانش ابری و شبکه است و همچنین 8 سال در سطح نیمه‌حرفه‌ای در بازی Counter-Strike رقابت کرده، بنابراین با همه چیزهای مربوط به لوازم جانبی کامپیوتر به خوبی آشناست.

شروع سرورهای خانگی

اکثر سرورهای خانگی ابتدا با استفاده از هر اتصال ذخیره‌سازی تعبیه‌شده در مادربورد مصرف‌کننده خود شروع می‌شوند. درایوها را به پورت‌های SATA وصل می‌کنید، شاید گزینه RAID در BIOS را فعال کنید و مدتی همه چیز به‌خوبی کار می‌کند.

با داشتن تنها چند دیسک و بار کاری سبک، سخت‌افزار شما کافی است. مشکل زمانی آغاز می‌شود که سرورها و آزمایشگاه‌های خانگی کم‌کم پیچیده‌تر می‌شوند؛ دیسک‌های بیشتری اضافه می‌شوند، سیستم شروع به کار مداوم می‌کند و به تدریج مسئول داده‌هایی می‌شود که واقعاً برایتان اهمیت دارند.

HBA چیست و چرا مهم است؟

HBA یا Host Bus Adapter یک کارت توسعه اختصاصی PCIe است که برای اتصال درایوهای ذخیره‌سازی به سیستم طراحی شده است. وظیفه HBA مدیریت دیسک‌ها یا ایجاد آرایه‌ها و کش داده‌ها نیست؛ بلکه هر درایو را مستقیماً و شفاف به سیستم عامل ارائه می‌دهد.

این عملکرد به‌ویژه برای پیاده‌سازی‌های ذخیره‌سازی که توسط نرم‌افزار کنترل می‌شوند، اهمیت دارد. سیستم‌های فایل مانند ZFS یا محیط‌هایی مانند Unraid انتظار دسترسی مستقیم به دیسک‌ها دارند تا بتوانند تکراری‌سازی، تصحیح خطا و بازیابی داده‌ها را خودشان انجام دهند. HBA به این ابزارها دیدی پاک و قابل پیش‌بینی از ذخیره‌سازی می‌دهد که برای آن طراحی شده‌اند، بدون اینکه مجبور باشند از طریق کنترلر مادربورد کار کنند که محدودیت‌ها و پیچیدگی‌های خود را دارد.

افزایش قابلیت اطمینان

کنترلرهای SATA تعبیه‌شده روی مادربورد اغلب اولویت بالایی برای تولیدکنندگان ندارند و معمولاً از طریق چیپ‌ست به USB، شبکه و سایر I/O متصل هستند، بنابراین همه آنها برای پهنای باند مشترک رقابت می‌کنند.

در استفاده سبک مشکلی نیست، اما در بار کاری سنگین می‌تواند باعث رفتار غیرقابل پیش‌بینی شود:

• دیسک‌ها ممکن است برای لحظه‌ای ناپدید شوند

• ترتیب پورت‌ها بعد از آپدیت BIOS تغییر کند

• یا یک pool پس از راه‌اندازی مجدد به‌درستی import نشود

HBA این مشکلات را با انتقال I/O ذخیره‌سازی به یک دستگاه اختصاصی با درایورهای خود دور می‌زند.

HBA و مقیاس‌پذیری

مزیت دیگر HBA مقیاس‌پذیری طبیعی آن است. مادربوردهای مصرف‌کننده معمولاً نهایتاً 6 تا 8 پورت SATA دارند و افزودن بیشتر معمولاً به معنی استفاده از کارت‌های SATA ارزان یا multiplexer پورت است. هرچند این روش‌ها ممکن است کار کنند، اما پیچیدگی و نقاط شکست بیشتری ایجاد می‌کنند.

یک HBA همراه با کابل‌های SAS به SATA مناسب می‌تواند از یک کارت به‌طور مستقیم 8 یا بیشتر درایو پشتیبانی کند، با کابل‌کشی مرتب‌تر و سازگاری بهتر با backplane و hot-swap bayها. این مقیاس‌پذیری همچنین رفتار مصرف برق و دما را ساده‌تر می‌کند، زیرا کنترلرهای کمتری در حین عملیات سنگین I/O با چیپ‌ست رقابت می‌کنند.

هارد دیسک‌های مبتنی بر HBA رفتار پایدار و قابل پیش‌بینی دارند و بوت‌ها، سیستم‌عامل‌ها و نسخه‌های firmware مختلف را به‌خوبی پشتیبانی می‌کنند. این پایداری برای سرورهای خانگی مهم‌تر از عملکرد خام است.

HBA همیشه لازم نیست

HBA یک نیاز جهانی نیست. بسیاری از مدل‌های متداول بر پایه استانداردهای PCIe قدیمی هستند، مصرف برق بیشتری نسبت به SATA تعبیه‌شده دارند و ممکن است نیازمند جریان هوای مناسب برای خنک‌سازی باشند. همچنین یک منحنی یادگیری کوچک وجود دارد، مخصوصاً برای کاربرانی که برای اولین بار با firmware در حالت IT مواجه می‌شوند.

برای سرورهای بسیار کوچک با یک یا دو درایو و بدون برنامه توسعه، SATA تعبیه‌شده کاملاً کافی است. در این موارد افزودن HBA ممکن است پیچیدگی بیشتری نسبت به مزیت داشته باشد.

ارزش HBA با انتظارات شما از توسعه ذخیره‌سازی رشد می‌کند؛ اگر قصد دارید سرورتان را توسعه دهید، سرمایه‌گذاری در HBA ایده خوبی است.

پایداری سرور خانگی

اگر سرور خانگی شما:

• از چند درایو استفاده می‌کند

• از یک فایل‌سیستم جدی بهره می‌برد

• و انتظار رشد در آینده دارد

یک HBA می‌تواند ارتقاء کلیدی برای سیستم شما باشد. HBA احتمالاً عملکرد خام را بهبود نمی‌بخشد، اما مزایای آن در پایداری و سازمان‌دهی کلی سرور غیرقابل چشم‌پوشی است.

کنترلرهای SATA تعبیه‌شده و تنظیمات RAID تنها تا حدی قابل اعتماد هستند و باید تنها زمانی به آن‌ها تکیه کنید که داده‌های حیاتی ذخیره نمی‌کنید.