Як підключити накопичувачі SAS до комп'ютера або сервера за допомогою SAS HBA?

SAS (Serial Attached SCSI) перевершує SATA у тому, що стосується продуктивності та надійності, тож йому часто надають перевагу у більш вимогливих комп'ютерних середовищах, як-от сервери корпоративного класу та дискові масиви. Загалом, ці два інтерфейси мають багато спільного, проте вони далекі від того, щоб бути повністю взаємозамінними. І несумісність між ними може стати перешкодою під час відновлення даних з SAS-накопичувачів: для їх підключення не можна використовувати стандартне обладнання, розроблене для SATA, у той час як дуже мало материнських плат споживчого класу мають нативну сумісність з інтерфейсом SAS. Тому вам може знадобитися спеціальний адаптер шини хоста SAS (HBA), щоб підключити диски SAS до таких систем та відновити з них дані.

Адаптер відіграє роль мосту між дисками SAS і шиною PCIe хост-комп'ютера або сервера, забезпечуючи підключення SAS із високошвидкісною передачею даних для кількох пристроїв зберігання даних. У цьому відношенні також варто зазначити, що плати HBA SAS не обмежуються лише дисками SAS. Цей спосіб також може бути застосований для підключення накопичувачів SATA і стане у пригоді зокрема, коли дисків занадто багато, щоб можна було під'єднати їх всі напряму до материнської плати.

Ця стаття допоможе вам підготувати все необхідне обладнання та містить покрокові інструкції із підключення дисків SAS через адаптер хост-шини SAS. Хоча основна увага тут приділяється дискам SAS, представлена ​​інформація також є актуальною і для дисків SATA.

Підказка: Будь ласка, зверніться до статті про те, як розпізнати тип інтерфейсу диска, щоб правильно визначити, чи ваш диск має SAS чи інший тип роз'єму.

Попередження: Рекомендації, надані в цій статті, передбачають, що ви маєте навички, необхідні для правильного поводження з апаратним забезпеченням. Некоректні дії можуть призвести до фізичного пошкодження накопичувача та остаточної втрати даних.

Що слід враховувати при виборі HBA для підключення накопичувачів SAS?

Адаптер шини хосту SAS (HBA або Host Bus Adapter англійською) – це інтегрована плата, яка забезпечує фізичне з'єднання між комп'ютером або сервером і пристроями для зберігання даних, що працюють під інтерфейсом SAS/SATA.

Типи роз'ємів на HBA SAS можуть відрізнятися, і для кожного з них потрібен окремий кабель, який відповідає його конструкції. Найчастіше вони мають комбінацію внутрішніх і зовнішніх портів для забезпечення сумісності з різними сховищами даних:

• SFF-8087, також відомий як "mini-SAS", є старішим типом роз'єму, який дозволяє підключати внутрішні відсіки для дисків або об'єднувальні плати;

  

  Мал. 1. Внутрішній роз'єм mini-SAS SFF-8087.

• SFF-8643 або "mini-SAS HD" – це більш новий високопродуктивний тип роз'єму, який також призначений для внутрішнього підключення SAS-пристроїв;

  

  Мал. 2. Внутрішній роз'єм mini-SAS HD SFF-8643.

• SFF-8088, відомий також як "зовнішній mini-SAS", дозволяє підключати зовнішні диски SAS, корпуси для них або блоки розширення;

  

  Мал. 3. Зовнішній роз'єм mini-SAS SFF-8088.

• SFF-8644 – це новіший зовнішній роз'єм SAS, який забезпечує вищу швидкість передачі даних.

  

  Мал. 4. Зовнішній роз'єм mini-SAS HD SFF-8644.

Хоча ці різні типи роз'ємів механічно несумісні, вони мають однакові електричні характеристики. Тому зазвичай можна знайти спеціальні кабелі-адаптери, які допомагають подолати їхні механічні відмінності, дозволяючи таким пристроям без проблем працювати один з одним.

SAS HBA в основному виробляються Broadcom (у минулому LSI) і Adaptec. Приклади різних варіантів таких адаптерів представлені на малюнках нижче.

Мал. 5. Адаптер хост-шини LSI SAS 9200-8e.

Мал. 6. Адаптер хост-шини LSI SAS 9300-8e.

Ви можете скористатися будь-яким з них або обрати іншу модель на свій смак. Однак, вибираючи SAS HBA для відновлення даних, слід пам'ятати про кілька важливих факторів:

Версія SAS. Зазвичай рекомендується уникати адаптерів SAS-1 HBA, оскільки вони мають певні обмеження, які не дозволяють їм належним чином опрацьовувати накопичувачі ємністю понад 2 ТБ (у разі блоку розміром 512 байт). Набагато більш прийнятним варіантом є адаптер SAS-2 HBA. Незважаючи на те, що цей тип адаптерів хост-шини дещо застарілий, він сумісний з широким спектром накопичувачів і забезпечує пристойну швидкість передачі даних, яку можна порівняти зі швидкістю SATA, і все це за доволі невелику ціну, якщо порівнювати з новішими платами. SAS-3 і SAS-4 HBA перевершують SAS-2 HBA у тому, що стосується швидкості: адаптери шини хосту SAS-3 підтримують швидкість до 12 Гбіт/с, тоді як SAS-4 можуть підтримувати швидкість у 22,5 Гбіт/с або навіть вищу. Такі плати стануть у пригоді зокрема у ситуаціях, коли треба провести термінове відновлення даних, однак вони зазвичай є доволі дорогими.

Кількість портів. Один канал на SAS HBA (роз'єм SFF-8088 або новішої версії) зазвичай складається з чотирьох незалежних смуг. Тож кожен порт може розміщувати до чотирьох дисків SAS, підключених безпосередньо до нього, або навіть більшу кількість, якщо він використовується разом із розширювачем, мультиплікатором портів або корпусом для дисків. Однак важливо зазначити, що пропускна спроможність порту розподіляється між усіма приєднаними до нього дисками. Отже, коли одразу декілька дисків підключаються до одного порту, доступна пропускна здатність розподіляється між усіма ними, тож ви отримуєте нижчу швидкість передачі даних.

Кількість портів, доступних на платі, може варіюватися залежно від її моделі та покоління SAS. HBA SAS-1 зазвичай мають менше портів порівняно з адаптерами наступних поколінь, причому найбільш поширеними є моделі з одним або двома портами. Адаптери HBA SAS-2 за стандартом мають два порти, але деякі моделі можуть мати три або більше портів для більших систем зберігання даних. HBA SAS-3 і SAS-4 здебільшого мають принаймні двопортову конфігурацію.

Деякі адаптери SAS HBA можуть мати цифру в назві, яка вказує на кількість підтримуваних ліній передачі даних, при цьому кожен порт зазвичай обробляє 4 лінії. Наприклад, LSI SAS 9207-8e може обробляти до 8 ліній передачі даних, а LSI SAS 9300-16e – до 16. Літера наприкінці назви визначає тип підключення: "e" означає зовнішнє, а "i" – внутрішнє.

Сумісність. Обираючи певну модель HBA, важливо переглянути технічні вимоги, які надаються її виробником, щоб переконатися у її сумісності з вашим хост-комп'ютером або сервером. Тож, будь ласка, зверніться до документації плати та продивіться список підтримуваних операційних систем і сумісних драйверів. Крім того, адаптери SAS HBA зазвичай використовують інтерфейс PCIe (Peripheral Component Interconnect Express). Тому переконайтеся, що у вашій системі є вільний слот PCIe, який відповідає вимогам до смуги PCIe адаптера HBA (наприклад, PCIe x8, PCIe x16). Майте на увазі, що довший слот PCIe, як-от 8x або 16x, зможе розмістити коротшу плату 1x або 4x, але довша плата просто не поміститься в слот 1x.

У той же час деякі сервери можуть використовувати адаптери SAS, які не вставляються в роз'єм PCIe, а вимагають підключення до спеціалізованого порту (наприклад, Dell PERC H730 Mini Mono, Dell PERC H710 Mini Mono). На додаток деякі контролери навіть припаяні безпосередньо до материнської плати. У таких випадках для підключення накопичувачів можна використовувати порти SATA на материнській платі або навіть порти mini-SAS HD SFF-8643.

Функції RAID. RAID-контролери або адаптери можуть працювати як SAS HBA та також мають порти SAS. Однак це не те, для чого вони призначені, і використання їх у такій ролі може супроводжуватися певними ризиками. Адаптери RAID створюють дискові масиви та керують ними, об'єднуючи кілька під'єднаних накопичувачів в один логічний пристрій. Метадані конфігурації RAID зазвичай записуються на самі диски та можуть випадково перезаписати вже наявні на них дані.З цієї причини RAID-адаптер можна використовувати замість HBA, але лише якщо плату переведено в режим Initiator Target (IT) або HBA (non-RAID), який вимикає функціональність RAID. Таке перемикання режиму часто передбачає перепрошивання карти за допомогою відповідної мікропрограми. Якщо RAID-контролер/адаптер не підтримує таке мікропрограмне забезпечення, не рекомендується підключати до нього будь-які диски, оскільки є велика ймовірність того, що він запише метадані наприкінці дисків, знищуючи наявні дані.

Взагалі варто зробити вибір на користь HBA належної якості від перевіреного виробника. Добре розроблена плата може запропонувати кращу продуктивність, допомагаючи пришвидшити процес відновлення даних, і буде менш схильною до несправностей, що зменшує ймовірність виникнення збоїв або інших проблем з апаратним забезпеченням.

Що ще потрібно підготувати для виконання цієї процедури?

Перш ніж підключати диски SAS до комп'ютера або сервера за допомогою SAS HBA, вам слід підготувати все потрібне обладнання. Насамперед слід знайти відповідні кабелі, які забезпечать передачу даних між вашими дисками SAS і пристроєм SAS HBA. Для цього ви можете взяти розривні кабелі SAS (відомі ще як breakout, кабелі з розгалуженням), які перетворять кожен порт на платі на чотири окремі роз'єми для дисків. Деякі з цих кабелів уже мають роз'єми для живлення , що усуває потребу у використанні окремих кабелів для забезпечення живлення накопичувачів.

Мал. 7. Зовнішній кабель miniSAS SFF-8088 до 4xSFF-8482 SAS з живленням Molex.

Мал. 8. Зовнішній кабель miniSAS HD SFF-8644 до 4xSFF-8482 SAS з живленням Molex.

Слід враховувати, що типи портів miniSAS на SAS HBA можуть відрізнятися в залежності від покоління карти: SFF-8087 або SFF-8643 для внутрішніх і SFF-8088 або SFF-8644 для зовнішніх портів.

Таким чином, наприклад, ви можете використовувати кабель, показаний на Мал. 7, з HBA з Мал. 5, а той, що на Мал. 8, можна підключити до плати з Мал. 6 відповідно.

Накопичувачі SAS, зі свого боку, зазвичай оснащені роз'ємами SFF-8482.

Мал. 9. Роз'єм SAS SFF-8482 на накопичувачі.

Отже, вам потрібно переконатися, що вибрані кабелі SAS мають роз'єми, які відповідають як портам на SAS HBA, так і тим, що знаходяться на дисках SAS.

Крім того, інтерфейсна карта споживатиме певну кількість електроенергії від блоку живлення комп'ютера. Залежно від моделі вимоги до потужності можуть відрізнятися, однак, переважно вони знаходяться в межах 10-20 Вт. Однак під час запуску можливий стрибок до 2 А (25 Вт). На додаток приблизно 15 Вт потрібно для кожного підключеного накопичувача. Якщо блок живлення близький до своєї максимальної потужності, підключення додаткових пристроїв може легко перевантажити його та призвести до раптового вимкнення. Тому найкраще підтримувати загальне навантаження на рівні не вище ніж 80-90%. Якщо ресурсів недостатньо для живлення всіх пристроїв, включно з дисками SAS, вам доведеться підготувати зовнішній блок живлення або навіть кілька блоків, щоб покращити забезпечення енергією, враховуючи загальне енергоспоживання всіх компонентів. Варто зазначити, що більшість цих адаптерів 1,5 або 2-амперні, що дозволяє підключити один або максимум два диски. Проте використовувати адаптери на 1,5 А не рекомендується, оскільки подача живлення може бути нестабільною навіть для одного накопичувача. Натомість ви можете розглянути можливість використання адаптерів з вищими показниками, наприклад на 4 А, які можуть забезпечити живлення більшої кількості дисків.

Мал. 10. Зовнішній блок живлення на 230 В до Molex на 4 контакта.

Якщо блоку живлення не вистачає роз'ємів, розгалужувальний кабель живлення Molex у формі Y дозволить підключити кілька пристроїв до одного виходу живлення.

Мал. 11. IDE-адаптер живлення Y-розгалужувач 4-контактного роз'єму Molex "папа" до подвійного 4-контактного роз'єму Molex "мама".

Як альтернатива підготовці окремих кабелів для кожного цифрового носія також можна взяти полицю для дисків JBOD, особливо коли вам потрібно підключити більше 4-8 накопичувачів. Такий корпус розширення дозволить вам підключити кілька пристроїв для зберігання даних до SAS HBA за допомогою лише одного кабелю, що значно спрощує інсталяцію та суттєво зменшує загальну кількість потрібних кабелів. За відносно доступною ціною він також, ймовірно, матиме власний блок живлення, що гарантує, що всі підключені накопичувачі отримають достатню кількість потужності.

Крім того, адаптери хост-шини SAS зазвичай виділяють багато тепла під час роботи. Стандартні системи споживчого рівня у своїй більшості не обладнані пристроями для забезпечення охолодження компонентів, які працюють при таких температурах. Тому важливо подбати про додаткові засоби вентиляції, які захистять обладнання від перегріву. Наприклад, кулер, встановлений над кронштейном для PCIe, може допомогти розсіювати тепло.

Нарешті, щоб отримати доступ до елементів апаратного забезпечення всередині корпусу, переконайтеся, що у вас є напоготові хрестова викрутка та антистатичний браслет. Носіння браслета допоможе захистити компоненти обладнання від статичної електрики. Або ви можете подумати про альтернативні антистатичні запобіжні заходи для захисту електроніки під час виконання цих маніпуляцій.

Покрокова інструкція з підключення дисків SAS за допомогою SAS HBA

Перш ніж почати, майте на увазі, що плати SAS HBA дуже крихкі й вимагають обережного поводження. Намагайтеся не торкатися позолочених роз'ємів – натомість тримайте адаптер за металевий монтажний кронштейн або ж за край друкованої плати. Поки ви не будете готові встановити плату, будь ласка, тримайте її в антистатичному пакеті. При цьому будь-які маніпуляції з нею слід проводити на рівній, вільній від статичної електрики поверхні, щоб запобігти її пошкодженню. На додаток майте на увазі, що наведені нижче інструкції зі встановлення надаються лише для довідки та можуть дещо відрізнятися залежно від моделі вашого пристрою.

1. Підготуйте плату SAS HBA до встановлення.

Витягніть інтерфейсну плату з антистатичного пакета й уважно огляньте, перевіряючи на наявність будь-яких пошкоджень.

2. Підготуйте свій хост-комп'ютер або сервер.

Спочатку вимкніть систему та від'єднайте кабель живлення від джерела живлення. Потім заземліться, торкнувшись металевого предмета, або надягніть антистатичний браслет. Потім відкрутіть гвинти на задній панелі корпусу комп'ютера, щоб мати змогу зняти бічну панель. Посуньте або зніміть згадану панель, щоб отримати доступ до компонентів всередині корпусу. Якщо ваша система має іншу конструкцію, будь ласка, зверніться до керівництва користувача за більш точними інструкціями.

3. Огляньте монтажне кріплення плати.

Перевірте, чи стандартний монтажний кронштейн PCIe уже прикріплений до вашої плати HBA та чи він сумісний із вашою системою. Якщо ні, скористайтеся низькопрофільним монтажним кронштейном PCIe, що входить до комплекту.

4. Вставте SAS HBA у вільний слот PCIe.

Знайдіть вільний порт PCIe, який відповідає специфікаціям вашого адаптера шини хосту. Зазвичай його можна знайти у нижній частині материнської плати. Зніміть порожню панель кронштейна у задній частині корпусу, що відповідає вибраному роз'єму PCIe. За потреби відкрутіть гвинт кріплення за допомогою викрутки. Потім обережно вставте інтерфейсну плату у слот PCIe та перевірте, чи вдалося її розмістити належним чином і чи не блокує вона інші компоненти.

Попередження: Плати HBA розроблені для використання разом з потужними системами охолодження серверів і зазвичай мають дуже простий механізм охолодження, як-от кулер (радіатор охолодження), для розвіювання тепла, яке вони генерують під час роботи. Однак комп'ютери споживчого класу зазвичай не мають потужних систем охолодження. Тому якщо ви встановлюєте SAS HBA на звичайному комп'ютері, вам варто потурбуватися про додаткове охолодження для плати. Без належного охолодження плата HBA може перегріватися, а тривалий вплив високих температур може пошкодити її та спричинити її вихід з ладу.

5. Прикріпіть кронштейн HBA до корпусу комп'ютера.

Закріпіть монтажний кронштейн HBA на корпусі за допомогою гвинта або у інший спосіб відповідно до конструкції системного блоку.

6. Переконайтеся, що підключена плата HBA розпізнається та працює належним чином.

Знову увімкніть комп'ютер і запустіть систему. Перевірте, чи ОС розпізнає підключену плату, наприклад, за допомогою Диспетчера пристроїв. Для цього ви повинні переконатися, що вона наявна в списку розділу "Контролери сховища". Якщо драйвери для цього адаптера хост-шини не були встановлені або якщо є проблеми з апаратним забезпеченням, HBA може відображатися в розділі "Інші пристрої" з жовтою позначкою-попередженням. Ця позначка вказує на те, що адаптер не працює належним чином. За потреби встановіть драйвери, необхідні для коректної роботи вашого SAS HBA.

7. Підключіть диски до плати HBA.

SAS HBA розроблені з підтримкою гарячої заміни, тобто дозволяють підключати або прибирати диски з плати просто під час її роботи. Крім того, функція "гарячого виявлення" дозволяє системі виявляти підключені диски навіть без перезавантаження.

Почніть із під'єднання miniSAS роз'єму з одного кінця кабелю SAS до порту miniSAS на інтерфейсній платі. Потім підключіть роз'єми SAS на іншому кінці кабелю до портів на задніх панелях дисків SAS. Нарешті, під'єднайте вільний роз'єм живлення на тому ж кабелі, щоб заживити накопичувач від блоку живлення.

Якщо ви вирішили скористатися дисковою полицею JBOD, підключіть її до надійного джерела живлення, а потім під'єднайте до SAS HBA за допомогою відповідного кабелю SAS. Після цього увімкніть її та переконайтеся, що всі розміщені у ній диски працюють.

8. Переконайтеся, що диски розпізнаються.

Щоб переконатися, що всі накопичувачі виявляються, можна запустити Керування дисками та перевірити їх присутність в списку пристроїв зберігання даних. Якщо їх там немає, вимкніть систему, відключіть комп'ютер від електромережі і перевірте контакти.

Останнє оновлення: 21 червня 2024

Якщо вам сподобалася ця стаття, поділіться нею у соцмережах: