| Host-Bus-Adapter | |||||
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Der Host Bus Adapter (HBA) ist eine Hardware-Schnittstelle, welche als Steckkarte (PCI, PCI-X, cPCI (Compact PCI), PCI-Express, SBus) oder auf der Hauptplatine realisiert ist. HBAs gibt es als SCSI oder Fibre Channel Ausführung sowie als TCP Offload Engine (TOE) im iSCSI-Bereich. Die TOE arbeitet ähnlich wie eine Ethernet-Netzwerkkarte: Ressourcen-intensive Operationen werden auf der TOE ausgeführt und damit die CPU entlastet. HBAs werden in SAN-Netzwerken (Storage Attached Network) eingesetzt: SAN-Netzwerke werden oft über Fibre Channel (FC, Glasfaserkabel) angebunden und bestehen aus einem Fibre Channel Switch, den Servern und mehreren Speichersystemen (i. d. R. Festplattensubsysteme), welche über einen Host Bus Adapter mit dem Fibre Channel Switch verbunden werden. Bekannte Hersteller für HBA- oder TOE-Karten sind: QLogic (iSCSI HBA, Fibre Channel HBA, SANBlade HBA), Adaptec, Alacritech, LSI (LSI Engenio), Emulex (Fibre Channel HBA (LightPulse® HBA), Blade HBA), JNi Corporation (Fibre Channel HBA: PCI-X, PCI-X Dual Port, SBus, speziell für Solaris Server). JNi wurde 2003 durch Applied Micro Circuits Corporation (AMCC) übernommen. |
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| Siehe auch: Netzwerkkarte SAN SCSI SBus PCI Ethernet | |||||
| SAN | |||||
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Storage Area Network. Ein SAN ist ein Netzwerk aus vielen Festplatten auf Basis des Fibre Channel Protokolls. SAN entlastet im Gegensatz zu NAS (Network Attached Storage) das LAN und virtualisiert den Festplattenspeicher, d.h. die angeschlossenen Festplatten können als eine Platte behandelt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass Daten redundant gehalten werden können und so vor Verlust sicherer sind. Im Gegensatz zu einem LAN wird ein Netzwerk zwischen Servern und den von den Servern genutzten Speicherressourcen hergestellt. Der Datenaustauch erfolgt hierbei blockbasiert, d.h. es werden einzelne Datenblöcke ausgetauscht (z. B. Block 3023 auf Festplatte 3). Bei NFS oder CIFS erfolgt der Datenaustausch filebasiert: es werden ganze Dateien angefordert. Oft wird das SCSI-Kommunikationsprotokoll verwendet, welches die Transport-Protokolle Fibre Channel oder iSCSI als Grundlage hat. Im Gegensatz zu DAS (Direct Attached Storage), welches eine Punkt-zu-Punkt Verbindung zwischen einem Server und einem Speichersystem aufbaut, werden bei SAN mehrere Server mit mehreren Speichersystemen über ein Netzwerk verbunden. SAN Netzwerke werden heute meist über Fibre Channel (Glasfaserkabel) angebunden und bestehen aus einem Fibre Channel Switch, den Servern und mehreren Speichersystemen (i.d.R. Festplattensubsysteme), welche über einen Host Bus Adapter (HBA) mit dem Fibre Channel Switch verbunden werden. Der Host Bus Adapter ist eine Hardware-Schnittstelle, welche als Steckkarte (PCI) oder auf der Hauptplatine realisiert ist. HBAs gibt es als SCSI oder Fibre Channel Ausführung sowie als TCP Offload Engine (TOE) im iSCSI-Bereich. Die TOE arbeitet ähnlich wie eine Ethernet-Netzwerkkarte: Ressourcen-intensive Operationen werden auf der TOE ausgeführt und damit die CPU entlastet. In SAN-Netzwerken kommt das Prinzip des Multi-Pathing zum tragen: Multi-Pathing erlaubt es einem Server, dasselbe Festplattensubsystem über mehrere Host Bus Adapter zu erreichen. In SAN Netzwerken werden heute Übertragungsgeschwindigkeiten zwischen 10 GBit/s und über 1,5 Gigabyte/s erreicht. Die Herstellerkompatibilität der SAN-Komponenten ist noch nicht vollständig realisiert. Viele Anwender kaprizieren sich daher auf einen Hersteller solange die Initiative der Storage Networking Industry Association dieses Problem nicht vollständig gelöst hat. |
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| Siehe auch: NAS LAN SCSI Ethernet Host-Bus-Adapter Festplatte RAID Virtualisierung Fibre-Channel Xen | |||||
| SCSI | |||||
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Small Computer System Interface, SCSI umgangssprachlich auch Skasi ('scuzzy') genannt. Small Computer System Interface ist wie IDE (Integrated Device Electronics) ein Standard für eine Schnittstelle, die hauptsächlich bei Festplatten Verwendung findet, allerdings ein sichereres Übertragungsprotokoll bietet. Zudem erlaubt diese Schnittstelle auch den Anschluss anderer Geräte als Festplatten, z.B. Drucker, Bandgeräte, Scanner und optische Laufwerke. Es lassen sich maximal 8 bzw. 16 Geräte ansteuern. SCSI ist ähnlich 'intelligent' wie IDE (parallel ATA) sowie gepuffert und basiert auf einer Peer-to-Peer Schnittstelle. Die physische Datenschicht wird abstrahiert. Es werden Hand-Shake Signale zwischen den SCSI-Einheiten verwendet, bei SCSI-1 und SCSI-2 besteht die Möglickeit einer Paritätsfehlerüberprüfung. Ab SCSI-160 erfolgt eine zyklische Redundanzprüfung mit CRC32 sowie eine Domain-Validierung. Im SCSI-Protokoll ist eine Host zu Host Kommunikation, Host zu Peripherie-Einheit Kommunikation und eine Peripherie-Einheit zu Peripherie-Einheit Kommunikation vorgesehen. Die meisten SCSI-Einheiten sind jedoch SCSI-Targets, welche nicht selber als SCSI-Initiatoren handeln können und damit keine SCSI-Aktionen starten können. Grundsätzlich ist es möglich, daß ein SCSI-Peripherie Gerät als SCSI-Initiator handelt. SCSI verfügt über einen auf den Laufwerken integrierten Controller, ist jedoch nach einem anderen Konzept als IDE aufgebaut. SCSI wird über einen SCSI-Host-Adapter an den Systembus angeschlossen. SCSI ist nicht auf einen PC-Systembus wie ISA, EISA oder PCI beschränkt, da es auch Host-Adapter für Apple (Nubus) oder Sun (SBus) gibt. SCSI verfügt ursprünglich über 8-Bit und ein SCSI-Protokoll, wobei der Host-Adapter als SCSI-Einheit ein Bit belegt. Die Busbreite variiert von 8 Bit (SCSI-1, SCSI-2, Differential SCSI, Ultra SCSI und Ultra-2 SCSI) bis 16 Bit (Wide SCSI, Ultra Wide SCSI, Ultra2 Wide SCSI, Ultra-160 SCSI und Ultra-320 SCSI). Der Datenaustausch kann zwischen 2 SCSI-Einheiten ohne die CPU erfolgen, oder zwischen Host-Adapter und Festplatte. Einer SCSI-Einheit ist eine Adresse zugeordnet. Diese ist über einen Jumper oder einen DIP-Schalter (Dual In-line Package) eingestellt. Der Host-Adapter belegt i.d.R. die Adresse Nr. 7 (einstellbar im SCSI-BIOS-Setup). Bei der 1-Byte-wertigen Adresse entspricht Bit 0 der Adresse SCSI ID 7 und Bit 7 der Adresse SCSI ID 0. Die Konfiguration der SCSI-Einheiten beinhaltet neben der Identifikation durch die ID-Nummer auch die Priorität der SCSI-Geräte. Davon zu unterscheiden ist die LUN (Logical Unit Number). Eine LUN wird von einem SCSI-Controller angesteuert, z.B. bei Verwaltung mehrerer Laufwerke in einem RAID-System. Der RAID-Controller stellt dann die Verbindung zum SCSI-Bus her. Da einem sochen RAID-Controller mehrere Laufwerke zugeordnet sind, werden diese durch die LUN unterschieden. Die LUN ist zusätzlich zur ID-Nummer konfiguriert. Um die Konfiguration zu vereinfachen und automatisieren wird SCAM (SCSI Configured Automatically) eingesetzt, daß sich jedoch in der Praxis nicht hat durchsetzen können. Ein SCSI-Strang muss mit exakt 2 Terminatoren (ein Terminator für jedes physikalische Leitungsende) abgeschlossen werden. Auf der Seite des HBA besteht meist die Möglichkeit, eine Seite des Busses mit einem Steckterminator zu terminieren. Am besten verwendet man aktive Terminatoren statt passive. Aktive Terminatoren sind bei LVD-Bussen (Low Voltage Differential) notwendig. SCSI-Einheiten werden über ein 50-poliges Flachbandkabel mit 50-poligen Steckern angebunden Ab Ultra Wide SCSI gibt es 68-polige Kabel (auch bei Ultra2 Wide SCSI, Ultra-160 SCSI und Ultra-320 SCSI). Grundsätzlich möglich ist auch ein Kabel mit 25 gedrillten Leitungspaaren. Dabei muss eine Masseleitung stets um die Signalleitung gewickelt sein. Der SCSI-Controller befindet sich auf der SCSI-Einheit, die über einen Host-Bus-Adapter (HBA) an den System-Bus angeschlossen ist. Der HBA befindet sich entweder auf dem Mainboard oder wird über eine SCSI-Karte eingesteckt. Parallele SCSI-Schnittstellen SCSI-1 (narrow SCSI), Fast SCSI, Wide SCSI, Fast Wide SCSI, SCSI-2, Ultra-SCSI, SCSI-3, Ultra-2 SCSI, Ultra2 Wide SCSI, Ultra-160 SCSI (Ultra3 SCSI), Ultra-320 SCSI Serielle SCSI Schnittstellen SAS (Serial Attached SCSI), SSA (Serial Storage Architecture), SSA 40, FC-AL 1 Gb (Fibre Channel Arbitrated Loop), FC-AL 2Gb, FC-AL 4Gb, iSCSI (internet SCSI, 'eye-scuzzy'): die Netzwerklösung welche TCP als Übertragungsprotokoll verwendet. SCSI-Standards SCSI-1, SCSI-2, SCSI-3 SPI (SCSI Parallel Interface), SPI-2, SPI-3, SPI-4. SCSI-Protokoll Das SCSI-Protokoll stellt eine parallele Schnittstelle zur Verfügung zwischen den angeschlossenen SCSI-Einheiten (Peripherie) und dem Bus. In der SCSI-Terminologie erfolgt die Kommunikation zwischen dem SCSI-Initiator und dem SCSI-Target, wobei der SCSI-Initiator Befehle an das Target sendet, welches dann antwortet. Befehle werden über einen Command Descriptor Block (CDB) gesendet. Der CDB besteht aus einem 1-Byte Befehlscode sowie einigen Kommandozeilenparametern. SCSI-Protokolle flossen in die umfassende SCSI-3 Spezifikation ein, und wurden weiterentwickelt zu SAS (Serial Attached SCSI). SAS bietet eine serielle Schnitstelle (serial SCSI) und damit Geschwindigkeitsvorteile, Hot-Swapping-Fähigkeit und bessere Fehlerisolierung. SAS löste Ultra-320 SCSI ab, welches auch aus diesem Grund nicht mehr zu Ultra-640 weiterentwickelt wurde. Das SCSI-Protokoll verfügt über eine große Anzahl, auch von der SCSI-Technologie grundsätzlich unabhängiger Spezifikationen, wie einen eigenen Befehlssatz oder physikalische Beschaffenheiten der Bustechnologie und der Signalsteuerung. SCSI-Kommandos wurden daher auch von anderen Übertragungstechnologien wie Fibre Channel, InfiniBand, iSCSI, ATAPI, FireWire, Serial Storage Architecture, SAS oder USB adaptiert. |
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| Siehe auch: SCSI-Standard Alan-Shugart SCSI-Geschichte SCSI-3-Architektur Serial-Attached-SCSI S-ATA Host-Bus-Adapter RAID Festplatte Adaptive-Active-Filtering | |||||