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Ein Host-Bus-Adapter (HBA) ist eine kritische Komponente in einem Computersystem, die es Ger?ten erm?glicht, mit einem Betriebssystem und der zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) zu kommunizieren. Das Motherboard des Computers integriert einige Hostadapter (z. B. Storage-Laufwerk-Adapter) und andere Komponenten enthalten ihren eigenen HBA (z. B. Videoerweiterungskarten).

Was ist ein Host-Bus-Adapter?

verarbeitet alle Eingaben und Ausgaben f¨¹r einen Computer, aber f¨¹r jede Komponente ist ein Host-Bus-Adapter erforderlich, um zwischen dem Betriebssystem und der CPU zu kommunizieren. Ein Host-Bus-Adapter ist Teil jedes Peripherieger?ts, das mit dem Computer verbunden ist. Unabh?ngig davon, ob Sie ein neues Storage-Laufwerk hinzuf¨¹gen oder Ihre Videokarte auf die neueste GPU aufr¨¹sten, alle Komponenten verf¨¹gen ¨¹ber einen HBA, der auf der Leiterplatte integriert ist, oder verwenden den HBA, der in das Mainboard des Computers integriert ist.

Arten von Host-Bus-Adaptern h?ngen von ihrer Funktionalit?t ab. Ein g?ngiger HBA f¨¹r Storage-Laufwerke ist ein Serial Advanced Technology Attachment (SATA), und ein g?ngiger HBA f¨¹r Netzwerkkarten ist Ethernet. Der Typ, den Sie verwenden, bestimmt die Art und Weise, wie eine Komponente mit Ihrem Computer kommuniziert. SATA- und Ethernet-Karten ben?tigen Kabel, aber andere Komponenten wie eine Videokarte oder eine Soundkarte werden mit Erweiterungssteckpl?tzen auf dem Mainboard verbunden.

Wie funktionieren Host-Bus-Adapter?

Stellen Sie sich den Host-Adapter als Kommunikationsbr¨¹cke zwischen dem Eingang des Betriebssystems und der zentralen Verarbeitungseinheit vor. Jede Funktion durchl?uft die CPU, und der HBA ist f¨¹r die Schaffung eines Kommunikationskanals zwischen der Komponente und der CPU verantwortlich. Die CPU verarbeitet Eingaben aus der Komponente und sendet die Ausgabe zur¨¹ck, die die Komponente verwenden und dem Benutzer ¨¹ber das Betriebssystem anzeigen kann. Ohne den HBA w?re die Komponente nicht in der Lage, ihre Funktionalit?t f¨¹r Ihren Computer bereitzustellen.

Komponentenhersteller entwerfen ihre Schnittstellenkarten f¨¹r maximale Performance, um die neuesten Geschwindigkeiten und Standards zu unterst¨¹tzen. Beispielsweise sind auf einer Videokarte mehrere Schaltkreise mit den HBA-, GPU- und Schnittstellenverbindungen (z. B. DisplayPort oder HDMI) auf der Platine installiert. Andere Schaltkreise, die auf der Platine installiert sind, verarbeiten Eingang und Ausgang, und die meisten Komponenten verf¨¹gen ¨¹ber verschiedene Transistoren, Kondensatoren, Dioden, Sensoren und Widerst?nde, um Strom und elektronische Signale zu verarbeiten.

Warum sollten Sie einen Host-Bus-Adapter verwenden?

Ein Computer muss ¨¹ber einen Host-Bus-Adapter f¨¹r jedes Eingabe- und Ausgabeger?t verf¨¹gen, das mit dem Betriebssystem kommuniziert. Komponentenhersteller integrieren HBAs mit ihren Ger?ten, sodass Administratoren sich keine Sorgen dar¨¹ber machen m¨¹ssen, dass ein HBA mit einer neuen Erweiterungskarte kompatibel ist. Einige Komponenten sind nicht mit einem Verbindungskabel ausgestattet, sodass Administratoren beim Kauf der Erweiterungskarte Kabel kaufen m¨¹ssen, um Ger?te an das Motherboard des Computers anzuschlie?en.

Jede neue Generation von Host-Bus-Adaptern verbessert die Performance, ist aber in der Regel abw?rtskompatibel mit ?lteren Mainboards. Beispielsweise wurde die ?ltere SCSI (Small Computer System Interface) durch SATA ersetzt, aber ?ltere Computer k?nnen beide HBA-Typen unterst¨¹tzen. Die Einf¨¹hrung von SATA verbesserte die Geschwindigkeit der Daten¨¹bertragung zwischen Betriebssystem und Storage-Ger?ten.

?ltere Generationen von HBAs sind m?glicherweise nicht mehr mit neueren Generationen von Computern kompatibel. Wenn Sie eine Computerkomponente wie ein Storage-Laufwerk oder eine Videokarte kaufen, muss die Komponente ¨¹ber das richtige HBA verf¨¹gen, um eine Verbindung zu Ihrem Computer herzustellen. Ein neueres SATA-Storage-Ger?t kann beispielsweise keine Verbindung zu einem SCSI-Adapter herstellen. Neuere Hostadapter verbessern die Performance des Computers, sodass Sie skalieren k?nnen. Das Hinzuf¨¹gen neuer Komponenten zu einem Server skaliert ihn, sodass er neuere Technologien und Funktionen unterst¨¹tzen kann.

Host-Bus-Adapter f¨¹r SAN

Ein gro?es Unternehmen oder Rechenzentrum kann ¨¹ber ein Storage Area Network (SAN ) verf¨¹gen, um mehrere miteinander verbundene Laufwerke f¨¹r gro?e Storage-Kapazit?t zu unterst¨¹tzen. Ein SAN verwendet Hochleistungs-Fibre Channels f¨¹r Daten¨¹bertragungen zwischen Servern und Storage-Laufwerken. Rechenzentren verwenden SANs, um Cloud-Backups f¨¹r Unternehmenskunden, Disaster Recovery und Anwendungsdaten zu unterst¨¹tzen. Ein Unternehmenskunde kann potenziell Petabyte an Daten¨¹bertragungen haben, und ein SAN bietet die gro?e Bandbreite und Geschwindigkeit, um eine sofortige Verarbeitung zu unterst¨¹tzen.

Die in einer SAN-Umgebung installierten Glasfaserkarten verwenden einen HBA, um die Storage-Laufwerke mit dem Netzwerk zu verbinden. Ein Glasfaserkabel verbindet die Netzwerkkarte des Speicherger?ts mit dem Netzwerk, sodass Server und andere Infrastrukturen mit dem SAN kommunizieren k?nnen. Der HBA f¨¹r das Storage-Ger?t kann auf dem Mainboard integriert sein oder an einen Slot (z. B. PCI Express Slot) auf dem Mainboard eines Servers angeschlossen werden. Ohne den HBA w?ren das Glasfaserkabel und die Erweiterungskarte nicht in der Lage, mit dem Netzwerk zu kommunizieren.

HBA vs. SATA

Bei ?lteren Computern ist der integrierte SATA-Support m?glicherweise nicht auf dem Mainboard verf¨¹gbar. Administratoren k?nnen eine Erweiterungskarte auf einem ?lteren Server installieren, um SATA-Support f¨¹r Storage-Laufwerke bereitzustellen, die sie ben?tigen (z. B. Solid-State-Laufwerke ). Eine SATA-Karte wird in einem kompatiblen Slot (z. B. PCI Express) installiert und bietet HBA-Support f¨¹r die neuere Technologie.

Die SATA-Karte enth?lt einen HBA und kann mehrere Storage-Laufwerke unterst¨¹tzen. SATA-Laufwerke ben?tigen immer noch ein SATA-Kabel, um sie mit dem Mainboard und der Erweiterungskarte zu verbinden. Die SATA-Kabel werden direkt mit den Laufwerken und der Erweiterungskarte verbunden, um die Kommunikation zwischen dem Laufwerk und der CPU zu erleichtern.

HBA- vs. RAID-Controller

?hnlich wie bei einer SATA-Karte ben?tigt ein redundantes Array unabh?ngiger Festplatten (RAID) auch einen HBA, um die Kommunikation zwischen Laufwerken, der CPU und dem Betriebssystem zu erleichtern. Ein RAID-HBA wird auch als RAID-Controller bezeichnet und kann direkt auf einem Mainboard oder als separate Erweiterungskarte integriert werden. RAID-Controller werden f¨¹r mehrere Laufwerke verwendet, die zusammenarbeiten, um Storage-Failover zu unterst¨¹tzen, z. B. RAID 1 zum Spiegelung, oder schnelle Lese- und Schreibvorg?nge wie RAID 0.

Ein RAID-Controller, der f¨¹r alle Laufwerke in der RAID-Sammlung verwendet wird, ist eine Form von HBA. Der HBA nimmt Eingaben vom Betriebssystem entgegen und sendet die Daten an den Antrieb, um ihn dar¨¹ber zu informieren, was mit den Eingaben zu tun ist. Das Abrufen von Daten aus dem RAID-Storage muss zun?chst durch den HBA erfolgen, um die Ausgabe f¨¹r den Benutzer anzuzeigen.

Fazit

Wenn Sie mit Servern in einem Rechenzentrum arbeiten, stellt der Administrator, der Erweiterungskarten auf Netzwerkservern installiert, sicher, dass die Komponente ¨¹ber die neueste Generation von HBA verf¨¹gt, um die Verarbeitungs- und Daten¨¹bertragungsgeschwindigkeit zu unterst¨¹tzen. Sie k?nnen auf einem Server installierte HBAs identifizieren, indem Sie sich die Spezifikationen des Servers ansehen. In den Spezifikationen werden in der Regel die HBAs und bei Bedarf kompatible Betriebssysteme identifiziert.