Apple Mac og excentriske enheder. LTO, SAS, Fibre Channel, eSATA

Temaet for denne artikel er tilslutning af eksterne enheder til Mac'en via SAS, Fibre Channel (FC), eSATA. Lad os straks sige, at der er en sund måde at løse opgaven med adgang til sådanne enheder: sammensætte en billig PC, sætte et HBA SAS eller FC controllerkort i (for eksempel det enkleste LSI-adapter), tilslutte dine enheder til denne controller, installere et hvilket som helst Linux-system på PC'en og arbejde med Mac'en over netværket. Men det er banalt og ikke interessant. Vi vælger den hardcore vej og tilslutter vores enheder direkte til Mac'en.

Hvad har vi brug for:
– en rimelig sum penge til køb af nyt udstyr, eller lidt held på auktioner som eBay (hvor du, med lidt indsats, kan købe det nødvendige udstyr fra tidligere generationer op til 10 gange billigere end på prislister);
– denne artikel.

For at arbejde med magnetiske bånd (som i øjeblikket stort set er repræsenteret ved LTO-formatet) er det nødvendigt at have en båndoptager (streamer) eller en LTO-båndbibliotek. Dette er en ret dyr enhed ved første køb (fra hundrede tusinde rubler), men det er rimeligt prissat ved køb af brugt. Da generationer af LTO skifter omtrent hvert andet år, og kompatibiliteten er begrænset til to generationer, er det sekundære marked tilstrækkeligt mættet med funktionelle enheder, der er fire år gamle eller ældre, dvs. fra den forrige generation og derover. Hvis du køber en ny enhed til kommercielle formål, ved du godt, hvorfor du har brug for den. Hvis du ønsker at købe til hjemmet og familien, kan du overveje denne mulighed som en måde at arkivere information på (da selve medierne er meget billige pr. gigabyte).

Fra og med LTO-5 generationen (og delvist LTO-4) tilsluttes enheder til arbejde med magnetisk bånd fysisk til computeren via SAS eller FC interface (der findes normalt to varianter af hver enhed)

På den anden side tilbyder Apple os venligt USB-C interface i vores Mac (som fungerer via USB, Thunderbolt 3 eller DisplayPort protokoller), nogle gange Ethernet interface samt specialdesignede Thunderbolt 3 – Thunderbolt 2 og Thunderbolt – FireWire 800-adaptere.

Er du i en blindgyde? Ikke helt. Heldigvis kan Thunderbolt-bussen fungere i PCIe-tilstand, hvilket giver mulighed for at tilslutte PCIe-kort, som om de var installeret direkte i computerens kabinet. Dette gør enhver hardwarekonfiguration af Mac muligt, så længe der er en passende adapter og drivere.

Det konceptuelt simpleste måde at løse problemet på er en ekstern boks til PCIe-adaptere med Thunderbolt-interface (PCIe card expansion system), hvor man kan installere en SAS- eller FC-controller (Host bus adapter, HBA). For eksempel producerer firmaet Sonnet og nogle andre. Her er der en nuance: ikke alle controllere passer til os, kun dem der har en driver til macOS. Der findes faktisk ikke mange sådanne kort, og de billigste og mest populære (for eksempel de samme LSI) er ikke blandt dem. Heldigvis har firmaet Sonnet besværet sig med at lave en kompatibilitetstabel over PCIe-kort med forskellige operativsystemer gennem Thunderbolt-interface.

En anden løsning er at købe en færdig Thunderbolt-SAS eller Thunderbolt-FC interface-konverter, som i bund og grund er en færdig samling af en boks og controller. Den mest kendte i denne retning er firmaet ATTO, men der findes også produkter fra andre firmaer.

Vi skal bemærke, at ikke alle SAS- og FC-controllere er certificeret til at overholde LTO-standarden, da dette i sig selv koster penge. Nogle producenter skriver direkte, at deres controllere ikke er beregnet til arbejde med båndlagringsenheder.

For at fuldende billedet skal vi nævne, at firmaet mLogic producerer en enhed, som er en IBM LTO-8-lagringsenhed i et eksternt kabinet, hvor der straks er integreret en SAS-til-Thunderbolt 3-konverter. Dette er imidlertid noget endnu mere eksotisk end det ovenstående, især målt på vores hjemland. Jeg tvivler på, at det er muligt at importere denne enhed lovligt til Rusland (LTO-lagringsenheder indeholder kryptografiske midler, og producenter som IBM og HP modtager af denne grund en tilladelse fra FSB til import af hver model).

Dernæst vil vi se på et specifikt udstyrssæt som et eksempel, som forfatteren er blevet ejer af som resultat af flere heldige køb, men det generelle princip bør gælde for alle varianter.

Så vi har følgende udstyr til arbejde med bånd:
– Apple Mac mini 2018 med macOS 10.15 Catalina, der har USB-C porte med Thunderbolt 3 support;
– Apple Thunderbolt 3 / Thunderbolt 2 adapter;
– Apple Thunderbolt 2 kabel;
– ATTO ThunderLink SH 1068 interface converter (2*Thunderbolt / 2*SAS-2);
– SAS SFF-8088 – SFF-8088 kabel;
– LTO-5 bånddrev IBM TS2350;
– LTO-5 kassette, rengøringskassette.

Nu, som man siger, med alt det her, vil vi forsøge at flyve.

Vi downloader den nyeste version af ThunderLink SH 1068 driveren fra ATTOs hjemmeside (tilsyneladende er den kombineret med driveren til SH 2068 og findes under sektion 2068, hvilket kun står skrevet i selve arkivet med driveren) samt konfigurationsværktøjet ATTO.

Driveren skal naturligvis installeres. Før sådanne handlinger anbefaler forfatteren altid at tage et snapshot af APFS filsystemet på boot disken med følgende kommando:

tmutil localsnapshot

eller en sikkerhedskopiering af boot disken, hvis den bruger HFS+. Man ved aldrig. Så bliver det nemt at rense fra snapshotet.

Derefter vil en uerfaren, men omhyggelig og klog bruger uden tvivl læse ATTOs installationsvejledning af driveren grundigt og følge den. Resultatet – tada! – får vi et operativsystem, der hænger under opstart. Her kan vi få brug for snapshotet, hvorfra vi kan gendanne ved at starte Time Machine fra gendannelsespartitionen, eller fra den samme gendannelsespartition kan vi manuelt slette den problematiske kext fra kernel extensions mappen (forfatteren anbefaler generelt ikke at gøre det).

Hvorfor sker dette? Fordi Apple har sørget for os. I de seneste versioner af macOS kan man ikke bare tage og indsætte tredjepartskode i opstartprocessen. Gode programmører fra Apple har blokeret denne destruktive adfærd. Mere præcist, de har blokeret det halvt, hvor driverens venten bliver injiceret, men selve driveren ikke, og derfor hænger alt simpelthen.

Hvad skal en kyndig bruger gøre før installationen af driveren? Først give kommandoen:

csrutil status

Hvis vi får følgende svar:

System Integrity Protection status: enabled.

så betyder det, at de gode programmører fra Apple tager sig af os, så vi får ikke noget til at fungere, før vi slukker deres fremragende beskyttelse. For at gøre dette genstarter vi i gendannelsespartition (⌘R), åbner terminalen og giver kommandoen:

csrutil disable

Hereafter, we restart into the working system, and only then do we install the driver, as well as the ATTO configuration utility (in principle, the configuration utility is only needed for diagnostics and is not required for normal operation). Along the way, when prompted, we confirm the authorization for the ATTO company in the system settings. After installation, we can again restart into the recovery partition and issue a command

csrutil enable

Apple is taking care of us again.

Now we have a supported driver interface to external SAS devices (or FC if a FC converter were used). But how do we interact with the tape at the logical level?

As is known to an uninformed yet learned mind, any Unix-compatible system supports tape drives at the kernel and basic system utility level, primarily involving mt (tape management) and tar (an archiver with support for tape archives). However, what will a savvy mind clarify about this? Any Unix-compatible system, except for macOS.Apple has taken care of us by removing tape device support from its code.

But can’t we restore this code by porting standard open-source Unix utilities to macOS? The good news is that Tolis has already done this (I won’t provide the link) in its Tolis Tape Tools product. The bad news is that the company values the use of its work at 399 USD. Opinions on this fact may vary, but personally, the author is not prepared to pay someone 400 bucks for code mostly written by entirely different people and available for public use since the 1970s, thus the author considers this matter closed. (By the way, there’s an abandoned project on GitHub IOSCSITape on the same topic).

Fortunately, there exists the corporation IBM, whose commercial appetites are of a completely different scale, and thus they do not manifest in every trifle. In particular, they have developed the LTFS tape file system with open source, distributed among other platforms including macOS.

Der er en nuance, der indebærer, at forskellige producenter af båndanlæg udgiver deres egne versioner af LTFS, der understøtter deres enheder. Da forfatteren bruger en IBM båndlagring, har han også installeret LTFS fra IBM. For lagringsenheder fra andre virksomheder kan det være nødvendigt at bruge deres egne LTFS-porte. Der findes en universel implementering, openLTFS, på GitHub og Homebrew.

For os er det vigtigt, at LTFS bruger en partitioneringsfunktion til medier, og derfor kan det arbejde med enheder og kassetter, der starter fra LTO-5 generationen.

I vores tilfælde downloader vi IBM Spectrum Archive Single Drive Edition produktet fra IBMs hjemmeside til macOS, som netop inkluderer implementeringen af LTFS. Uden nogen problemer installerer vi produktet med dets egen installer. Undervejs installerer det også FUSE-pakken, hvor vi i systemindstillingerne skal bekræfte autorisationen fra den kloge programmør ved navn Anatol Pomozov, hvis arbejde i denne sammenhæng er afgørende for hele IBM. Respekt og anerkendelse til denne person.

Det er fornuftigt straks at skrive følgende linje i filen /Library/Frameworks/LTFS.framework/Versions/Current/etc/ltfs.conf.local:

option single-drive sync_type=time@1

som angiver, at båndet skal monteres som standard med en bufferudgivelse efter 1 minuts inaktivitet (standard er 5 minutter).

Endelig er alt klar til tilslutning. Vi forbinder kæden: Mac – T3/T2-adapter – Thunderbolt-kabel – ATTO-konverter – SAS-kabel – båndlagring (valget blandt flere porte på Macen, konverteren og lagringsenheden er ikke vigtigt). Vi tænder for konverterens strøm. Vi tænder for strømmen til båndopbevareren. Vi venter på, at initializationen af lagringsenheden afsluttes, som angivet af dens indikator.

Vi giver kommandoen:

ltfs -o device_list

Hurra! Vi får (i en typisk IBM diagnostisk stil):

307 LTFS14000I LTFS starter, LTFS version 2.4.2.0 (10418), logniveau 2.
307 LTFS14058I LTFS Format Specification version 2.4.0.
307 LTFS14104I Startet af «ltfs -o device_list».
307 LTFS14105I Denne binære fil er bygget til Mac OS X.
307 LTFS14106I GCC version er 4.2.1 Kompatibel Apple Clang 4.1 ((tags/Apple/clang-421.11.66)).
307 LTFS17087I Kernelversion: Darwin Kernel Version 19.4.0: Ons Mar 4 22:28:40 PST 2020; root:xnu-6153.101.6~15/RELEASE_X86_64.
307 LTFS17085I Plugin: Indlæser «iokit» tape backend.
Båndenhedslisten:
Enhedsnavn = 0, Leverandør ID = IBM, Produkt ID = ULT3580-TD5, Serienummer = **********, Produktnavn =[ULT3580-TD5].

Vi indsætter kassetten, venter på indlæsningen, og formaterer:

mkltfs -d 0 -nTest -r "size=10M/name=.DS_Store"

Her angiver parameteren -d nummeret på enheden (altid nul, hvis der kun er én, men den kan ikke udelades i denne kommando), -n er navnet på båndet (det er valgfrit at angive), og parameteren -r kræver, at indholdet af .DS_Store-filer, der ikke overstiger 10 megabyte, placeres i indeksdelen (dvs. til kataloger) af båndet i stedet for datadelen.

Et mystisk liv begynder i båndenheden. Vi venter et par minutter og får svar:

LTFS15000I Starter mkltfs, LTFS version 2.4.2.0 (10418), logniveau 2.
LTFS15041I Lancering af «mkltfs -d 0 -nTest -r size=10M/name=.DS_Store».
LTFS15042I Denne binære fil er bygget til Mac OS X.
LTFS15043I GCC-version er 4.2.1 Kompatibel med Apple Clang 4.1 ((tags/Apple/clang-421.11.66)).
LTFS17087I Kerneversion: Darwin Kerneversion 19.4.0: Ons Marts 4 22:28:40 PST 2020; root:xnu-6153.101.6~15/RELEASE_X86_64.
LTFS15003I Formaterer enhed ‘0’.
LTFS15004I LTFS volumes blokstørrelse: 524288.
LTFS15005I Indeks partitions placering politik: size=10M/name=.DS_Store.

LTFS11337I Opdater indeks-snavset flag (1) — NO_BARCODE (0x0x1021081e0).
LTFS17085I Plugin: Indlæser «iokit» bånd backend.
LTFS30810I Åbner en enhed gennem iokit-driver (0).
LTFS30814I Leverandør ID er IBM.
LTFS30815I Produkt ID er ‘ULT3580-TD5 ‘.
LTFS30816I Firmware revision er H976.
LTFS30817I Drevets serienummer er **********.
LTFS17160I Maksimal enhedsblokstørrelse er 1048576.
LTFS11330I Indlæser patron.
LTFS30854I Logisk blokbeskyttelse er deaktiveret.
LTFS11332I Indlæsning var succesfuld.
LTFS17157I Ændrer drevindstillingen til skriv-hvor-som-helst tilstand.
LTFS15049I Kontrollerer mediet (montering).
LTFS30854I Logisk blokbeskyttelse er deaktiveret.
LTFS15010I Opretter datapartition b på SCSI-partition 1.
LTFS15011I Opretter indekspartition a på SCSI-partition 0.
LTFS17165I Nulstiller mediets kapacitetsproportion.
LTFS11097I Partitionerer mediet.
LTFS11100I Skriver mærke til partition b.
LTFS11278I Skriver indeks til partition b.
LTFS30808I READ_ATTR (0x8c) returnerer -20501.
LTFS30865I READ_ATTR returnerer Ugyldigt felt i CDB (-20501) 0.
LTFS30836I Kan ikke læse attribut (-20501).
LTFS11336I Attributten findes ikke. Ignorer den forventede fejl.
LTFS17235I Skriver indeks af NO_BARCODE til b (Årsag: Format, 0 filer) **********.
LTFS17236I Skrev indeks af NO_BARCODE (b, **********).
LTFS11337I Opdater indeks-snavset flag (0) — NO_BARCODE (0x0x1021081e0).
LTFS11100I Skriver mærke til partition a.
LTFS11278I Skriver indeks til partition a.
LTFS30808I READ_ATTR (0x8c) returnerer -20501.
LTFS30865I READ_ATTR returnerer Ugyldigt felt i CDB (-20501) 0.
LTFS30836I Kan ikke læse attribut (-20501).
LTFS11336I Attributten findes ikke. Ignorer den forventede fejl.
LTFS17235I Skriver indeks af NO_BARCODE til a (Årsag: Format, 0 filer) 9068025555.
LTFS17236I Skrev indeks af NO_BARCODE (a, **********).
LTFS15013I Volume UUID er: 3802a70d-bd9f-47a6-a999-eb74ffa67fc1.

LTFS15019I Volumenkapacitet er 1425 GB.
LTFS30854I Logisk blokbeskyttelse er deaktiveret.
LTFS15024I Mediumet er blevet formateret erfolgreich.

Monterer det formaterede bånd:

sudo mkdir /Volumes/LTFS
sudo chmod 777 /Volumes/LTFS/
sudo ltfs /Volumes/LTFS

Modtager yderligere et par minutters drift fra enheden, diagnose:

307 LTFS14000I LTFS starter, LTFS version 2.4.2.0 (10418), logniveau 2.
307 LTFS14058I LTFS Format Specification version 2.4.0.
307 LTFS14104I Lancering af «ltfs /Volumes/LTFS/».
307 LTFS14105I Denne binære fil er bygget til Mac OS X.
307 LTFS14106I GCC version er 4.2.1 Kompatibel Apple Clang 4.1 ((tags/Apple/clang-421.11.66)).
307 LTFS17087I Kernelversion: Darwin Kernel Version 19.4.0: Ons Mar 4 22:28:40 PST 2020; root:xnu-6153.101.6~15/RELEASE_X86_64.
307 LTFS14063I Synkroniseringstype er «tid», synkroniseringstid er 60 sek.
307 LTFS17085I Plugin: Indlæser «iokit» tape backend.
307 LTFS17085I Plugin: Indlæser «unified» iosched backend.
307 LTFS14095I Sætter båndenhedens skriv-hvor-som-helst tilstand for at undgå udskydelse af patronen.
307 LTFS30810I Åbner en enhed gennem iokit-driver (0).
307 LTFS30814I Leverandør ID er IBM.
307 LTFS30815I Produkt ID er ‘ULT3580-TD5 ‘.
307 LTFS30816I Firmware revision er H976.
307 LTFS30817I Drevets serienummer er **********.
307 LTFS17160I Maksimal enhedsblokstørrelse er 1048576.
307 LTFS11330I Indlæser patron.
307 LTFS30854I Logisk blokbeskyttelse er deaktiveret.
307 LTFS11332I Indlæsning var succesfuld.
307 LTFS17157I Ændrer drevindstillingen til skriv-hvor-som-helst tilstand.
307 LTFS11005I Monter volumen.
307 LTFS30854I Logisk blokbeskyttelse er deaktiveret.
307 LTFS17227I Båndattribut: Leverandør = IBM.
307 LTFS17227I Båndattribut: Applikationsnavn = LTFS.
307 LTFS17227I Båndattribut: Applikationsversion = 2.4.2.0.
307 LTFS17227I Båndattribut: Mediumetiket =.
307 LTFS17228I Båndattribut: Tekstlokaliserings-ID = 0x81.
307 LTFS17227I Båndattribut: Stregkode =.
307 LTFS17227I Båndattribut: Applikationsformatversion = 2.4.0.
307 LTFS17228I Båndattribut: Volumenlåsningsstatus = 0x00.
307 LTFS17227I Båndattribut: Mediepuljenavn =.
307 LTFS14111I Initial opsætning gennemført med succes.
307 LTFS14112I Udfør 'mount' kommandoen for at kontrollere resultatet af den endelige opsætning.
307 LTFS14113I Specificeret monteringspunkt listes, hvis det lykkes.

Og her er vores bånd på skrivebordet, kaldet Test(ltfs)! Det navnløse bånd vil få navnet OSXFUSE Volume 0 (ltfs).

Nu kan vi arbejde med det.

Det er faktisk vigtigt at huske, at det er bedst ikke at overbruge visning af indholdet af båndmapper i Finder, da det er en utrolig ressourcekrævende operation for LTFS; det er bedre at arbejde med terminalkommandoer, eller blot overføre den sikkerhedskopieres mappe direkte til båndet, som vist i ovenstående vindue.

Der findes faktisk et specielt IBM-værktøj ved navn ltfs_copy og dets kloner, designet til mere effektiv kopiering mellem bånd og disk, men forfatteren har endnu ikke haft held til at finde dem tilgængelige ved en hurtig søgning.

For at afmontere båndet kan man bruge kommandoen:

umount /Volumes/LTFS

eller blot smide det i papirkurven.

Der findes i øvrigt nogle grafiske brugerflader til macOS for at lette disse handlinger, men efter sådanne bøvlede processer, hvorfor skulle vi frygte at indtaste et par linjer i terminalen?

Som en sideeffekt får vi mulighed for at tilslutte eksterne eSATA-diske via SAS/4*eSATA-kabel.

Kilde: habr.com