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通信是雙方的，上文中大家看到的只是硬盤/外設一側的接口形態，所有設備必須被接入到IO通道控制器上，比如IDE需要接入到IDE控制器，SATA盤需要接入到SATA控制器，SAS接入到SAS控制器，SCSI、PCIE等各自也都有各自的控制器。這些IO通道控制器在后端通過各自的連接器將1個、2個或者多個設備通過各自不同的總線方式掛接上，在前端則通過PCIE或者內部私有總線與系統IO橋相連，IO橋在通過更高速的總線連接到CPU。所以這類控制器又被稱為總線適配器，如果將這類IO控制器做成一張板，插到PCIE槽上與IO橋相連，則稱之為Host Bus Adapter，HBA。當然，PCIE控制器是直接集成到CPU里的，PCIE設備是直接連接到CPU而不需要HBA，最多用個連接器轉接板將CPU上的PCIE IO管腳連接到外部連接器或者插槽上。

3.FC HBA

4.SAS HBA

5.以太網HBA

6.Infiniband HBA

IB體系習慣把HBA叫做HCA（Host Channel Adapter）

在HBA上增加或者增強對應資源，比如嵌入式CPU、板載DRAM、硬加速計算邏輯等，便可實現各種RAID了，此時HBA上報給OS的并不是其下掛的物理資源，而是經過RAID虛擬化之后邏輯資源。由于提升了并發性，增加了Write Back模式的緩存并加以電池或者超級電容保護，這些邏輯資源擁有更高的速度、更好的時延和更好的可靠性。

1.  SCSI RAID卡

2.  SATA RAID卡

3.SAS RAID卡

下圖是最早期的SCSI硬盤的接入方式，由于采用總線結構，背板可以做成無源背板，而且走線十分方便，大部分導線被焊接到背板的PCB上，只留一個鏈接器連接到SCSI HBA/RAID卡即可。由于SCSI底層接口已經被淘汰，不多描述。

1.SAS卡直連無源背板形式。該形式下，SAS卡（不管是HBA還是帶RAID功能的HBA）采用x4的線纜直接連接到背板上的連接器，背板上每4個硬盤接口被導入到一個x4的連接器上從而直接連接到SAS卡。也就是說，如果有16塊盤，那么背板需要出4個x4連接器，分別連接到SAS卡一側的一個x4連接器上，前提是SAS卡必須支持對應數量的直連設備。目前Adaptec的12Gb SAS HBA可以單芯片最大直連16個SAS設備，為接入密度最大的產品。

2.SAS卡連接帶Expander的有源背板形式。有些型號的SAS卡最大只能直連8個設備，而有些服務器比如Dell R910，其前面板有12個硬盤槽位。此時，只能靠SAS Expander（簡稱EXP）了。12個槽位先連接到EXP

3.SAS卡連接Expander子板再連接無源背板的形式。有些時候服務器廠商不想為了增加一個Expander而再制作一款背板，而是想利用現有的無源背板，比如支持16盤位的無源背板，再加上一小塊子板，將Expander放在這個子板上，再將這個子板與SAS HBA及背板分別連接起來。下圖是Dell R730服務器的硬盤連接部分的俯視圖。可以看到那塊黃色的子卡，其背面有一塊SAS Expander芯片，北向采用4個x4接口連接到SAS HBA，南向采用連接器與無源背板相連。

4.SAS卡直連設備無背板形式。這種形式下，SAS/SATA盤直接放到服務器托架上，比如PC機，不提供背板。此時需要使用1分4的線纜，x4那頭接到SAS卡上，分出來的4個數據口分別接一個SAS/SATA設備。 1分4的線纜如下圖所示。

5.SAS連接到服務器機箱外置的JBOD形式。這種形態并無本質上的變化，只是要求HBA提供外置接口，用外置線纜，硬盤和背板放到單獨的箱子中。一般JBOD上的背板都是帶Expander的，這樣可以只保留一兩個上行接口即可。

下期預告

第二篇也先暫告一段落啦！在《瓜哥圖解PCIE/NVME》中，我們將繼續討論：

7、NVMe固態盤、PCIE轉接卡及PCIE交換芯片的接入方式

8、Dell R930服務器的硬盤連接方式簡析

敬請期待

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