Cómo conectar unidades SAS a una computadora o un servidor usando un HBA SAS

La interfaz SAS (Serial Attached SCSI) supera a la SATA en términos de rendimiento y confiabilidad, por lo que a menudo se prefiere en los entornos informáticos exigentes como los servidores de nivel empresarial y las matrices de almacenamiento de datos. En general, estas dos interfaces tienen mucho en común, aunque no son completamente intercambiables. De hecho, la incompatibilidad entre ellas puede ser un obstáculo a la hora de recuperar datos de las unidades SAS: los equipos regulares diseñados para funcionar con SATA no se pueden utilizar para conectar dichas unidades, mientras que muy pocas placas base de consumo disponen de la compatibilidad nativa con la interfaz SAS. Por lo tanto, es posible que se requiera un adaptador de bus de host (HBA) SAS especial para conectar las unidades SAS a dichos sistemas y poder llevar a cabo la recuperación de datos.

El adaptador de bus de host sirve de puente entre las unidades SAS y el bus PCIe de la computadora o del servidor host, lo que permite establecer una conexión SAS con una transferencia de datos de alta velocidad para múltiples dispositivos de almacenamiento de datos. En este contexto, también cabe resaltar que las placas HBA SAS no están limitadas únicamente a las unidades SAS. Este método también se puede aplicar para conectar las unidades SATA y resulta realmente útil cuando hay tantas unidades que no se pueden conectar todas directamente a la placa base.

El presente artículo le ayudará a preparar todos los equipos necesarios y le guiará a través de los pasos de conexión de unidades SAS mediante un adaptador de bus host SAS. Aunque se centra principalmente en las unidades SAS, la siguiente información también es relevante para las unidades SATA.

Sugerencia: Consulte el artículo sobre la identificación del tipo de interfaz de una unidad para determinar si su unidad tiene el conector SAS o algún otro.

Advertencia: En este artículo, se supone que tiene habilidades adecuadas para tratar con el hardware. Las acciones incorrectas pueden causar daños físicos a la unidad y conducir a la pérdida permanente de datos.

Factores a considerar al elegir un HBA para conectar unidades SAS

Un adaptador de bus de host SAS (HBA SAS) es una placa de circuito que brinda conectividad física entre una computadora o un servidor y dispositivos de almacenamiento de datos que funcionan mediante la interfaz SAS/SATA.

Los tipos de conectores que se encuentran en un HBA SAS pueden variar, y cada uno de ellos requiere un cable especial que cumpla con su diseño. Por lo general, hay una combinación de puertos internos y externos compatibles con diferentes almacenamientos:

• SFF-8087, también conocido como "mini-SAS", es un tipo de conector antiguo que permite adjuntar cajas de unidades internas o placas de bus común (backplane);

  

  Imagen 1. Conector interno mini-SAS SFF-8087.

• SFF-8643 o "mini-SAS HD" es un tipo de conector más nuevo de alto rendimiento que también se utiliza para la conexión interna de unidades SAS;

  

  Imagen 2. Conector interno mini-SAS HD SFF-8643.

• SFF-8088, denominado "mini-SAS externo", se emplea para conectar unidades SAS externas, cajas para discos o unidades de expansión;

  

  Imagen 3. Conector externo mini-SAS SFF-8088.

• SFF-8644 es el conector SAS más reciente que proporciona velocidades de transmisión de datos más altas.

  

  Imagen 4. Conector externo HD mini-SAS SFF-8644.

Aunque diferentes tipos de conectores son mecánicamente incompatibles, tienen las mismas especificaciones eléctricas. Por eso, normalmente es posible encontrar cables adaptadores especiales que puedan superar las diferencias mecánicas y hacer que dichos dispositivos funcionen juntos sin problemas.

Los HBA SAS son fabricados principalmente por Broadcom (anteriormente LSI) y Adaptec. En las imágenes a continuación, se muestran diferentes variedades de dichos adaptadores.

Imagen 5. Adaptador de bus de host LSI SAS 9200-8e.

Imagen 6. Adaptador de bus de host LSI SAS 9300-8e.

Se puede utilizar cualquiera de ellos o elegir cualquier otro modelo de su preferencia. Aún así, al elegir un HBA SAS para fines de recuperación de datos, se debe prestar atención a los siguientes factores:

Versión de SAS. En general, se recomienda evitar usar los HBA SAS-1, ya que tienen limitaciones que les impiden procesar unidades de capacidades superiores a los 2 TB (en el caso del tamaño de bloque de 512 bytes). Un HBA SAS-2 sería una opción mucho mejor. Aunque este tipo de adaptador de host no es nuevo, es compatible con una amplia gama de unidades y ofrece una velocidad de transferencia de datos decente, comparable a la de SATA, y además su precio no es tan alto. Los HBA SAS-3 y SAS-4 superan a los HBA SAS-2 en términos de velocidad: los HBA SAS-3 ofrecen velocidades de hasta 12 Gb/s, mientras que los HBA SAS-4 pueden proporcionar las de 22,5 Gb/s o aún mayores. Estas placas pueden ser más adecuadas, cuando se trata de una recuperación de datos urgente, pero suelen tener precios bastantes altos.

Número de puertos. Un único canal en un HBA SAS (conector SFF-8088 o de versión más nueva) normalmente consta de cuatro carriles independientes. Por lo tanto, cada puerto puede alojar hasta cuatro unidades SAS conectadas directamente a él o incluso más cuando se usa junto con un expansor, un multiplicador de puertos o un gabinete de discos. No obstante, hay que tener en cuenta que el ancho de banda del puerto se comparte entre todas las unidades conectadas a él. Por eso, cuando se conectan varias unidades a un solo puerto, el rendimiento disponible se divide entre todas ellas lo que resulta en velocidades de transferencia de datos más bajas.

La cantidad de puertos disponibles en la placa puede variar según su modelo y la generación de SAS. Los HBA SAS-1 suelen tener menos puertos en comparación con los adaptadores de host de generaciones posteriores, siendo las más frecuentes las variedades de uno o de dos puertos. Los HBA SAS-2 generalmente vienen con dos puertos, pero algunos modelos pueden ofrecer tres o más puertos para adjuntar almacenamientos de datos de mayores tamaños. Los HBA SAS-3 y SAS-4 suelen tener al menos dos puertos.

Algunos HBA SAS pueden tener un dígito en el nombre que indica la cantidad de líneas de datos que soportan; cada puerto generalmente maneja 4 líneas. Por ejemplo, el LSI SAS 9207-8e puede gestionar hasta 8 líneas de datos, mientras que el LSI SAS 9300-16e, hasta 16. La letra al final del nombre indica el tipo de conexión: "e" significa externo e "i", interno.

Compatibilidad. Al seleccionar un HBA, es crucial revisar los requisitos técnicos proporcionados por el fabricante para asegurar su compatibilidad con la computadora o el servidor de host. Consulte la lista de sistemas operativos y controladores compatibles en la documentación del adaptador de bus de host. Además, los HBA SAS suelen utilizar la interfaz PCIe (Peripheral Component Interconnect Express). Por esto, también verifique si su sistema tiene una ranura PCIe libre que cumpla con los requisitos del carril PCIe del HBA (por ejemplo, PCIe x8, PCIe x16). Tenga en cuenta, por favor, que una ranura PCIe más larga de 8x o 16x puede alojar una placa más corta de 1x o 4x, pero una placa más larga simplemente no cabrá en una ranura de 1x.

Al mismo tiempo, algunos servidores pueden usar los adaptadores SAS que no se insertan en el zócalo PCIe, sino que se deben adjuntar a un puerto especializado (por ejemplo, Dell PERC H730 Mini Mono, Dell PERC H710 Mini Mono). Además, ciertos controladores incluso vienen soldados directamente a la placa base. En tales casos, se pueden utilizar los puertos SATA en la placa base o incluso los puertos mini-SAS HD SFF-8643 para conectar las unidades.

Funcionalidad de RAID. Los controladores o adaptadores de RAID pueden funcionar como HBA SAS y también ofrecen puertos SAS. Sin embargo, esto no es algo para lo que están diseñados y usarlos en tal función puede presentar ciertos riesgos. De manera inherente, los adaptadores de RAID crean y administran matrices de discos, combinando varias unidades adjuntas en un solo dispositivo lógico. Los metadatos de configuración de RAID generalmente se escriben en sus unidades componentes y, por lo tanto, pueden sobreescribir accidentalmente los datos ya existentes.Por este motivo, se puede utilizar un adaptador RAID en lugar de un HBA sólo cuando el primero se cambia al modo Initiator Target (IT, Iniciador Destino) o HBA (no RAID), lo que desactiva su funcionalidad de RAID. Este tipo de cambio de modo a menudo implica el uso de un firmware específico. Si el controlador/adaptador de RAID no es compatible con dicho firmware, no se recomienda conectar ninguna unidad a él, ya que es muy probable que se escriban metadatos al final de las unidades adjuntas, destruyendo los datos disponibles.

En general, es fundamental elegir un HBA de calidad adecuada de un fabricante de confianza. Un adaptador bien diseñado puede ofrecer un mejor rendimiento, ayudando a acelerar el proceso de recuperación de datos, y suele ser menos propenso al mal funcionamiento, lo que reduce la probabilidad de interrupciones o fallos de hardware.

¿Hay algo más que se debe preparar para este procedimiento?

Antes de conectar sus unidades SAS a una computadora o un servidor por medio de un HBA SAS, debe preparar todos los equipos necesarios. En primer lugar, se necesitan los cables adecuados para transmitir datos entre sus unidades SAS y el dispositivo HBA SAS. Para ello, usted puede usar los cables multiconectores SAS (fanout o breakout) que convierten cada puerto de la placa en cuatro conectores individuales para adjuntar unidades. Algunos de estos cables ya están provistos de conectores de alimentación, lo que elimina la necesidad de usar cables adicionales para suministrar energía a las unidades.

Imagen 7. Cable externo de alimentación Molex miniSAS SFF-8088 a 4xSFF-8482 SAS.

Imagen 8. Cable externo de alimentación Molex miniSAS HD SFF-8644 a 4xSFF-8482 SAS.

Cabe señalar que los tipos de puertos miniSAS en los HBA SAS pueden variar dependiendo de la generación de la placa: SFF-8087 o SFF-8643 para puertos internos y SFF-8088 o SFF-8644 para los externos.

Así, por ejemplo, se puede utilizar el cable multiconector que se muestra en la Imagen 7 con el HBA de la Imagen 5, y el de la Imagen 8 se puede utilizar con la placa de la Imagen 6 respectivamente.

Las unidades SAS, por otro lado, suelen estar equipadas con los conectores SFF-8482.

Imagen 9. Conector SAS SFF-8482 de una unidad.

En consecuencia, se debe verificar si los cables SAS seleccionados tienen conectores adecuados para adjuntarse a los puertos tanto del HBA SAS como de las unidades SAS.

Además, la placa de interfaz consume una cierta cantidad de electricidad de la fuente de alimentación de la computadora. Dependiendo del modelo, sus requisitos de alimentación pueden diferir, generalmente, dentro del rango de 10 a 20 vatios. Sin embargo, al inicio, es posible que ocurra una sobretensión de hasta 2 A (25 W). Asimismo, se necesitan aproximadamente 15 vatios por cada unidad conectada. Si la fuente de alimentación está al límite de su capacidad, al adjuntar más dispositivos puede sobrecargarla y provocar su apagado abrupto. Por lo tanto, es recomendable mantener la carga de energía total a un nivel de entre el 80% y el 90%. Si no hay suficientes recursos para alimentar todos los dispositivos, incluidas las unidades SAS, se debe preparar una fuente de alimentación externa o incluso varias fuentes externas para mejorar la entrega de energía de acuerdo con el consumo total de energía de todos los componentes. Vale la pena mencionar que la mayoría de estos adaptadores son de 1,5-2 A, lo que es adecuado para conectar una unidad o dos unidades como máximo. Y no se recomienda usar los adaptadores de 1,5 A, ya que la entrega de energía puede ser inestable incluso para una sola unidad. En su lugar, puede considerar el uso de los adaptadores de 4 A, capaces de suministrar energía a un mayor número de unidades.

Imagen 10. Fuente de alimentación externa de 230 V a Molex de 4 pines.

Cuando la fuente de alimentación carece de suficientes conectores, un cable de alimentación Molex divisor Y le permitirá conectar varios dispositivos a una única salida de alimentación.

Imagen 11. Adaptador de alimentación IDE divisor Y de Molex macho de 4 pines a Molex dual hembra de 4 pines.

Como alternativa a la preparación de cables individuales para cada medio digital, también es posible usar un gabinete externo para discos JBOD, especialmente cuando se necesita conectar más de 4-8 unidades. Un gabinete de expansión de este tipo permite conectar múltiples dispositivos de almacenamiento a un HBA SAS con la ayuda de un solo cable, lo que facilita mucho la instalación y reduce significativamente el número de cables requeridos. Por un costo relativamente asequible, también es posible que dicho gabinete venga con su propia unidad de fuente de alimentación potente, lo que garantiza que todas las unidades conectadas reciban suficiente energía.

En adición, los adaptadores de bus host SAS tienden a generar mucho calor. Los sistemas de consumo regulares a menudo no son capaces de proporcionar un enfriamiento adecuado para los componentes que operan a tales temperaturas. Y es por eso hay que idear medidas adicionales que protejan sus equipos del sobrecalentamiento. Por ejemplo, un refrigerador (cooler) instalado encima del área del soporte PCIe puede ayudar a disipar el calor.

Por último, para acceder a las partes internas del hardware, asegúrese de tener a mano un destornillador Phillips y una pulsera antiestática. Llevar este tipo de pulsera ayuda a proteger los componentes internos de la electricidad estática. O puede pensar en tomar precauciones antiestáticas alternativas para proteger el hardware al realizar estas manipulaciones.

Guía paso a paso para conectar unidades SAS mediante un HBA SAS

Antes de comenzar, tenga en cuenta, por favor, que los HBA SAS son frágiles y deben tratarse con cuidado. Nunca toque los conectores chapados en oro; en lugar de esto, sujete la placa por el soporte de montaje metálico o por el borde. Además, guarde la placa en su bolsa antiestática hasta que esté listo para instalarla. Asimismo, al tratar con ella, debe mantenerla sobre una superficie plana y libre de electricidad estática para evitar daños. También tenga en cuenta, por favor, que estas instrucciones de instalación se proporcionan sólo como referencia y pueden variar según el modelo de su dispositivo.

1. Prepare el HBA SAS a instalar.

Saque la placa de su bolsa antiestática y examínela cuidadosamente en busca de cualquier signo de daño.

2. Prepare una computadora o un servidor.

Primero, apague el sistema y desconecte el cable de alimentación de la fuente de alimentación. Luego conéctese a tierra tocando un objeto metálico o póngase una pulsera antiestática. Después de esto, extraiga los tornillos del panel trasero de la caja de la computadora para quitar el panel lateral. Deslice o retire el panel para acceder a los componentes dentro de la carcasa. Si su sistema tiene una configuración diferente, consulte su manual de usuario para obtener instrucciones más precisas.

3. Examine el soporte de montaje de la placa.

Compruebe si el soporte de montaje PCIe estándar que ya está adjunto a su HBA es compatible con su sistema. De lo contrario, utilice un soporte de montaje PCIe de bajo perfil incluido en el paquete.

4. Inserte el HBA SAS en una ranura PCIe disponible.

Encuentre un puerto PCIe libre que cumpla con las especificaciones de su placa. Generalmente, este puerto está en la parte inferior de la placa madre. En la parte trasera de la caja, retire el panel de soporte que corresponde al zócalo PCIe seleccionado. Si dicho panel está sujetado con un tornillo, use un destornillador para quitarlo. A continuación, conecte con cuidado la placa de interfaz a la ranura PCIe, asegurándose de que encaje correctamente y no bloquee otros componentes.

Advertencia: Las placas HBA están diseñadas para aprovechar los robustos sistemas de enfriamiento que se suelen encontrar en los servidores y generalmente vienen con un mecanismo de enfriamiento muy básico, como un disipador (radiador de enfriamiento), para controlar el calor que producen al funcionar. Sin embargo, las computadoras de consumo generalmente carecen de mecanismos de enfriamiento avanzados. Por lo tanto, al instalar su HBA SAS en una computadora regular, debe asegurar una refrigeración adicional para la placa. Sin una refrigeración adecuada, el HBA puede sobrecalentarse, mientras que la exposición continua a altas temperaturas puede dañarlo y provocar su falla.

5. Adjunte el soporte del HBA a la caja de la computadora.

Fije el soporte de montaje del HBA a la caja con un tornillo o usando otros métodos apropiados, según el diseño de su chasis.

6. Verifique si la placa HBA conectada se reconoce y funciona correctamente.

Vuelva a enchufar la computadora e inicie el sistema. Compruebe si el sistema operativo detecta la placa conectada, por ejemplo, a través del Administrador de dispositivos. Para ello, asegúrese de que ella aparezca en la sección "Controladores de almacenamiento". Si los controladores para este HBA no están instalados o cuando hay problemas de hardware, el adaptador puede aparecer en la sección "Otros dispositivos" con un icono de advertencia amarillo. Este icono indica que el adaptador no está funcionando correctamente. Cuando sea necesario, instale los controladores necesarios para que su HBA SAS funcione según lo previsto.

7. Conecte sus unidades a la placa HBA.

Los HBA SAS están diseñados para soportar el cambio en caliente, lo que le permite adjuntar o quitar unidades de la placa mientras ella está operando. Adicionalmente, la función de "detección en caliente" hace que el sistema detecte las unidades conectadas sin reiniciarse.

Comience con conectar el extremo del cable multiconector SAS que está provisto del conector miniSAS al puerto miniSAS de la placa de interfaz. Luego, adjunte los conectores SAS del otro extremo del cable a los puertos correspondientes de las unidades SAS. Finalmente, use un conector de alimentación libre en el mismo cable para conectar la unidad a la fuente de alimentación.

En caso de que haya optado por un gabinete de discos JBOD, adjunte este gabinete a una fuente de alimentación confiable y luego conéctelo a su HBA SAS usando un cable SAS apropiado. Después de eso, enciéndalo y asegúrese de que todas las unidades alojadas estén funcionando.

8. Confirme la detección de las unidades.

Para asegurarse de que se detecten las unidades, puede abrir la Administración de discos y buscar sus unidades en la lista de dispositivos de almacenamiento. Si no están allí, apague el sistema, desenchufe la computadora y examine los contactos.

Última actualización: el 21 de junio de 2024

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