Apple Mac och de märkliga enheterna. LTO, SAS, Fibre Channel, eSATA

Temat för denna artikel är att ansluta externa enheter till Mac via SAS-, Fibre Channel (FC)- och eSATA-gränssnitt. Vi vill genast klargöra att det finns en enklare väg för att få tillgång till dessa enheter: bygga en billig PC, installera ett HBA SAS eller FC kontrollerkort (till exempel en enkel LSI-adapter), ansluta dina enheter till den här kontrollerkortet, installera valfritt Linux på PC:n och arbeta med Mac genom nätverket. Men det är banalt och ointressant. Vi kommer att ta den hårdare vägen och ansluta våra enheter direkt till Mac.

Vad vi behöver för detta:
– en rejäl summa pengar för inköp av ny hårdvara, eller tur på auktioner på eBay (där, med lite ansträngning, kan man köpa nödvändig hårdvara från tidigare generationer för tio gånger mindre än enligt det officiella priset);
– denna artikel.

För att arbeta med magnetband (för närvarande nästan allmänt tillgängligt i LTO-format) behöver du en bandmaskin (streamer) eller ett bandbibliotek av LTO-standard. Detta är en ganska dyr enhet vid första köpet (från hundratusentals rubel), men rimligt prissatt vid köp av begagnat. Eftersom LTO-generationerna byts ut ungefär vartannat år, och kompatibiliteten är begränsad till två generationer, så är sekundärmarknaden ganska mättad med fungerande enheter som är fyra år eller äldre, det vill säga från föregående generation och äldre. Om du köper en ny enhet för kommersiella ändamål förstår du själv varför du behöver den. Om du vill köpa för hemmet och familjen kan du överväga detta alternativ som ett sätt att arkivera information (eftersom själva media är väldigt billiga per 1 gigabyte).

Från och med LTO-5 (och delvis LTO-4) ansluts enheterna för arbete med magnetband hårdvarumässigt till datorn via SAS- eller FC-gränssnitt (vanligtvis finns det två versioner av varje enhet).

Å andra sidan erbjuder Apple oss på vår Mac ett USB-C-gränssnitt (som fungerar med USB, Thunderbolt 3 eller DisplayPort-protokoll), ibland ett Ethernet-gränssnitt och även egna adaptrar Thunderbolt 3 – Thunderbolt 2 och Thunderbolt – FireWire 800.

Krävande läge? Inte helt. Lyckligtvis kan Thunderbolt-bussen fungera i PCIe-läge och möjliggöra anslutning av PCIe-kort på samma sätt som om de var installerade direkt inuti datorn. Detta möjliggör alla typer av hårdvaruuppgraderingar av Macen, förutsatt att rätt adapter och drivrutiner finns.

Det enklaste konceptuella sättet att lösa problemet är en extern låda för PCIe-adaptrar med Thunderbolt-gränssnitt (PCIe card expansion system), där en SAS- eller FC-kontroller (Host bus adapter, HBA) kan installeras. Till exempel tillverkar företaget Sonnet och några andra. Det finns en viktig detalj: inte varje kontroller fungerar för oss, utan bara de som har drivrutiner för macOS. Det finns faktiskt inte många sådana kort, och de billigaste och mest populära (som de från LSI) ingår inte bland dem. Lyckligtvis har företaget Sonnet ansträngt sig för att skapa en kompatibilitetstabell för PCIe-kort med olika operativsystem via Thunderbolt-gränssnittet.

Ett annat sätt att lösa problemet är att köpa en färdig Thunderbolt-till-SAS eller Thunderbolt-till-FC-konverterare, vilket i huvudsak är en färdig sammansättning av låda och kontroller. Det mest kända företaget inom detta område är ATTO, men det finns också produkter från andra företag.

Det är värt att notera att inte alla SAS- och FC-kontroller är certifierade för att uppfylla LTO-standarden, eftersom detta i sig kostar pengar. Vissa tillverkare skriver direkt att deras kontroller inte är avsedda att fungera med bandlagringsmedier.

För att ge en fullständig bild noterar vi att företaget mLogic tillverkar enhet, som utgör en IBM LTO-8-lagringsenhet i ett externt hölje där en SAS-till-Thunderbolt 3-konverterare är integrerad. Detta är dock något ännu mer exekt än allt ovanstående, särskilt i våra trakter. Jag tvivlar på att denna enhet ens kan importeras lagligt till Ryssland (LTO-lagringsmedier innehåller kryptografiska verktyg, och tillverkare som IBM och HP måste därför få ett tillstånd från FSB för import av varje modell).

Vi kommer nu att titta på ett specifikt utrustningspaket som författaren blev ägare till efter flera lyckade köp, men den allmänna principen bör gälla för alla alternativ.

Så, för att arbeta med bänder har vi följande utrustning:
– dator Apple Mac mini 2018 med macOS 10.15 Catalina, som har USB-C-portar med stöd för Thunderbolt 3;
– adapter Apple Thunderbolt 3 / Thunderbolt 2;
– kabel Apple Thunderbolt 2;
– gränsvärdeskonverterare ATTO ThunderLink SH 1068 (2*Thunderbolt / 2*SAS-2);
– SAS-kabel SFF-8088 – SFF-8088;
– bandlagringsenhet LTO-5 IBM TS2350;
– LTO-5-kassetter, rengöringskassett.

Nu, som man säger, med allt detta krångel kommer vi att försöka ta oss iväg.

Ladda ner den senaste versionen av drivrutinen ThunderLink SH 1068 från ATTO:s webbplats (tydligen är den sammanslagen med drivrutinen för SH 2068 och finns i avsnittet 2068, vilket endast nämns i arkivet med drivrutinen) och den konfigurationstjänst ATTO.

Drivrutinen behöver naturligtvis installeras. Innan sådana åtgärder rekommenderar författaren att alltid göra en ögonblicksbild av APFS-filsystemet på startdisken med kommandot

tmutil localsnapshot

eller en säkerhetskopia av startdisken om den är HFS+. Man vet ju aldrig. Sedan är det lätt att återgå från ögonblicksbilden.

Därefter kommer en ovetande, men varsam och intelligent person säkert att läsa ATTO:s installationsanvisningar för drivrutinen noggrant och följa dem. Resultatet – tadam! – är en operativsystem som hänger vid startsteget. Här kan vi ha nytta av ögonblicksbilden, från vilken vi kan återställa oss genom att kalla på Time Machine från återställningspartitionen, eller så kan vi manuellt ta bort den problematiska kexten från kärnans utvidgningskatalog (författaren rekommenderar vanligtvis inte att göra så).

Varför händer detta? För att företaget Apple har tagit hand om oss. I de senaste versionerna av macOS kan man inte så enkelt införa främmande kod i startprocessen. Snälla programmerare hos Apple har blockerat sådant destruktivt beteende. Mer specifikt har de blockerat det till hälften, när väntan på drivrutinen sätts in, men själva drivrutinen inte, vilket gör att allt bara hänger.

Vad bör en erfaren person göra innan installationen av drivrutinen? Först ge kommandot:

csrutil status

Om vi får svaret:

System Integrity Protection status: enabled.

så betyder det att snälla programmerare hos Apple tar hand om oss, så inget kommer att fungera förrän vi inaktiverar deras fantastiska skydd. För att göra det, starta om i återställningspartitionen (⌘R), öppna terminalen och ge kommandot:

csrutil disable

Efter detta startar vi om i det arbetande systemet, och då installerar vi drivrutinen, och samtidigt ATTO-konfigurationsverktyget (i praktiken behövs konfigurationsverktyget bara för diagnos och krävs inte vid normal drift). Under tiden, när det efterfrågas, bekräftar vi i systeminställningarna ATTO-företagets auktorisering. Efter installationen kan man återigen starta om till återställningspartitionen och ge kommandot

csrutil enable

Apple bryr sig återigen om oss.

Nu har vi ett drivrutinsstödd gränssnitt till externa SAS-enheter (eller FC, om en FC-konverterare använts). Men hur ska man arbeta med band på logisk nivå?

Som den okunniga men lärda människan vet, stöder alla Unix-kompatibla system bandlagring på kärnnivå och grundläggande systemverktyg, som främst inkluderar mt (bandhantering) och tar (arkiverare med stöd för arbete med arkiv på band). Men vad skulle en lärd person tillägga om detta? Alla Unix-kompatibla system, förutom macOS. Apple har brytt sig om oss genom att ta bort stödet för bandanordningar från sin kod.

Men kan man inte återföra denna kod genom att portera standard open source-verktyg från Unix till macOS? Den goda nyheten är att företaget Tolis (som jag inte ger en länk till) redan gjort detta i sin produkt Tolis Tape Tools. Den dåliga nyheten är att företaget bedömer användningen av sina resultat till 399 USD. Åsikter om denna fakta kan variera, men för min del är jag inte beredd att betala någon 400 dollar för kod som mestadels skrivits av helt andra personer och som varit fritt tillgänglig sedan 1970-talet, därför anser jag denna fråga vara stängd. (För övrigt finns det ett övergivet projekt på GitHub IOSCSITape om samma ämne).

Lyckligtvis finns det ett företag som heter IBM, vars kommersiella begär har helt andra dimensioner och därför inte syns i varje småsak. Särskilt har de utvecklat det bandfilssystemet LTFS med öppen källkod, som också distribueras för macOS.

Det finns en nyans här, nämligen att olika tillverkare av bandlagringsenheter släpper sina egna versioner av LTFS, som stödjer sina enheter. Eftersom författaren använder en IBM bandlagringsenhet, är även LTFS installerad från IBM. För enheter från andra företag kan det krävas deras egna LTFS-portar. Det finns också en universell implementation av openLTFS på GitHub och Homebrew.

Det är viktigt för oss att LTFS använder funktionaliteten för partitionering av media och därför kan arbeta med enheter och kassetter från och med generationen LTO-5.

Så, i vårt fall laddar vi ner produkten IBM Spectrum Archive Single Drive Edition för macOS från IBMs webbplats, som just innehåller implementationen av LTFS. Utan några problem installerar vi produkten med sin egen installationsprogramvara. Under installationen installeras även paketet FUSE, och i systeminställningarna måste vi bekräfta behörigheten av en smart programmerare vid namn Anatol Pomozov, vilket är avgörande för hela IBM i det här fallet. Respekt och beundran för denna person.

Det är klokt att direkt i filen /Library/Frameworks/LTFS.framework/Versions/Current/etc/ltfs.conf.local ange raden:

option single-drive sync_type=time@1

som ställer in montering av band som standard med en buffertåterställning efter 1 minut av inaktivitet (standard är 5 minuter).

Äntligen är allt klart för anslutning. Vi ansluter kedjan: Mac – T3/T2-adapter – Thunderbolt-kabel – ATTO-konverterare – SAS-kabel – bandlagringsenhet (valet mellan flera portar på Mac, konverteraren och lagringsenheten spelar ingen roll). Vi slår på strömmen till konverteraren. Vi slår på strömmen till bandlagringsenheten. Vi väntar tills lagringsenheten är färdig med sin initialization, enligt dess indikator.

Vi ger kommandot:

ltfs -o device_list

Hurra! Vi får (i vanlig IBM diagnostisk stil):

307 LTFS14000I LTFS startar, LTFS version 2.4.2.0 (10418), loggnivå 2.
307 LTFS14058I LTFS format specifikation version 2.4.0.
307 LTFS14104I Lanserad av «ltfs -o device_list».
307 LTFS14105I Denna binärfil är byggd för Mac OS X.
307 LTFS14106I GCC-versionen är 4.2.1 Kompatibel Apple Clang 4.1 ((tags/Apple/clang-421.11.66)).
307 LTFS17087I Kärnversion: Darwin Kärnversion 19.4.0: Ons Mar 4 22:28:40 PST 2020; root:xnu-6153.101.6~15/RELEASE_X86_64.
307 LTFS17085I Plugin: Laddar «iokit» band backend.
Bandenhetens lista:
Enhetsnamn = 0, Leverantörs ID = IBM, Produkt ID = ULT3580-TD5, Serienummer = **********, Produktnamn =[ULT3580-TD5].

Vi sätter in kassetten, väntar på att den laddas och formaterar:

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

Här anger parametern -d enhetens nummer (alltid noll om det är den enda, men den får inte utelämnas i detta kommando), -n är namnet på bandet (kan utelämnas), och parametern -r kräver att innehållet i .DS_Store-filer, som inte överstiger 10 megabyte i storlek, placeras i det indexerade (dvs. avsett för kataloger) avsnittet av bandet istället för datavsnittet.

Det mystiska livet på bandlagringssystemet har börjat. Vi väntar några minuter och får tillbaka:

LTFS15000I Startar mkltfs, LTFS version 2.4.2.0 (10418), loggnivå 2.
LTFS15041I Startad av «mkltfs -d 0 -nTest -r size=10M/name=.DS_Store».
LTFS15042I Denna binär är byggd för Mac OS X.
LTFS15043I GCC-versionen är 4.2.1 Kompatibel Apple Clang 4.1 ((tags/Apple/clang-421.11.66)).
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.
LTFS15003I Formaterar enhet ‘0’.
LTFS15004I LTFS volym blockstorlek: 524288.
LTFS15005I Indexpartitions placering politik: size=10M/name=.DS_Store.

LTFS11337I Uppdaterar index-dirty flagga (1) — NO_BARCODE (0x0x1021081e0).
LTFS17085I Plugin: Laddar «iokit» bandbackend.
LTFS30810I Öppnar en enhet genom iokit-drivrutin (0).
LTFS30814I Leverantörs-ID är IBM.
LTFS30815I Produkt-ID är ‘ULT3580-TD5 ‘.
LTFS30816I Firmwareversion är H976.
LTFS30817I Enhetsserienummer är **********.
LTFS17160I Maximal enhet blockstorlek är 1048576.
LTFS11330I Laddar kassett.
LTFS30854I Logisk blockskydd är inaktiverat.
LTFS11332I Laddning lyckad.
LTFS17157I Ändrar enhetsinställningen till skriv-varsomhelst-läge.
LTFS15049I Kontrollerar mediumet (montera).
LTFS30854I Logisk blockskydd är inaktiverat.
LTFS15010I Skapar datapartition b på SCSI-partition 1.
LTFS15011I Skapar indexpartition a på SCSI-partition 0.
LTFS17165I Återställer mediumets kapacitetsandel.
LTFS11097I Partitionerar mediumet.
LTFS11100I Skriver etikett till partition b.
LTFS11278I Skriver index till partition b.
LTFS30808I READ_ATTR (0x8c) återger -20501.
LTFS30865I READ_ATTR återger ogiltigt fält i CDB (-20501) 0.
LTFS30836I Kan inte läsa attribut (-20501).
LTFS11336I Attributet existerar inte. Ignorera det förväntade felet.
LTFS17235I Skriver index av NO_BARCODE till b (Anledning: Format, 0 filer) **********.
LTFS17236I Skrev index av NO_BARCODE (b, **********).
LTFS11337I Uppdaterar index-dirty flagga (0) — NO_BARCODE (0x0x1021081e0).
LTFS11100I Skriver etikett till partition a.
LTFS11278I Skriver index till partition a.
LTFS30808I READ_ATTR (0x8c) återger -20501.
LTFS30865I READ_ATTR återger ogiltigt fält i CDB (-20501) 0.
LTFS30836I Kan inte läsa attribut (-20501).
LTFS11336I Attributet existerar inte. Ignorera det förväntade felet.
LTFS17235I Skriver index av NO_BARCODE till a (Anledning: Format, 0 filer) 9068025555.
LTFS17236I Skrev index av NO_BARCODE (a, **********).
LTFS15013I Volym UUID är: 3802a70d-bd9f-47a6-a999-eb74ffa67fc1.

LTFS15019I Volymkapacitet är 1425 GB.
LTFS30854I Logisk blockskydd är inaktiverat.
LTFS15024I Mediumet formaterades framgångsrikt.

Monterar det formaterade bandet:

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

Får ytterligare några minuter av enhetens arbete, diagnostik:

307 LTFS14000I LTFS startar, LTFS version 2.4.2.0 (10418), loggnivå 2.
307 LTFS14058I LTFS format specifikation version 2.4.0.
307 LTFS14104I Startad av «ltfs /Volumes/LTFS/».
307 LTFS14105I Denna binärfil är byggd för Mac OS X.
307 LTFS14106I GCC-versionen är 4.2.1 Kompatibel Apple Clang 4.1 ((tags/Apple/clang-421.11.66)).
307 LTFS17087I Kärnversion: Darwin Kärnversion 19.4.0: Ons Mar 4 22:28:40 PST 2020; root:xnu-6153.101.6~15/RELEASE_X86_64.
307 LTFS14063I Sync-typ är «tid», Sync-tid är 60 sek.
307 LTFS17085I Plugin: Laddar «iokit» band backend.
307 LTFS17085I Plugin: Laddar «unified» iosched backend.
307 LTFS14095I Sätt bandenhetens skriv-varsomhelst-läge för att undvika utdrivning av kassetten.
307 LTFS30810I Öppnar en enhet genom iokit-drivrutin (0).
307 LTFS30814I Leverantörs-ID är IBM.
307 LTFS30815I Produkt-ID är ‘ULT3580-TD5 ‘.
307 LTFS30816I Firmwareversion är H976.
307 LTFS30817I Enhetsserienummer är **********.
307 LTFS17160I Maximal enhet blockstorlek är 1048576.
307 LTFS11330I Laddar kassett.
307 LTFS30854I Logisk blockskydd är inaktiverat.
307 LTFS11332I Laddning lyckad.
307 LTFS17157I Ändrar enhetsinställningen till skriv-varsomhelst-läge.
307 LTFS11005I Montera volymen.
307 LTFS30854I Logisk blockskydd är inaktiverat.
307 LTFS17227I Bandattribut: Leverantör = IBM.
307 LTFS17227I Bandattribut: Applikationsnamn = LTFS.
307 LTFS17227I Bandattribut: Applikationsversion = 2.4.2.0.
307 LTFS17227I Bandattribut: Mediumetikett =.
307 LTFS17228I Bandattribut: Textlokaliserings-ID = 0x81.
307 LTFS17227I Bandattribut: Streckkod =.
307 LTFS17227I Bandattribut: Applikationsformatversion = 2.4.0.
307 LTFS17228I Bandattribut: Volymlåsstatus = 0x00.
307 LTFS17227I Bandattribut: Mediapoolnamn =.
307 LTFS14111I Initial konfiguration slutförd framgångsrikt.
307 LTFS14112I Anropa ‘mount’-kommandot för att kontrollera resultatet av den slutliga konfigurationen.
307 LTFS14113I Angivet monteringspunkt anges om det lyckas.

Och här är vår band på skrivbordet, med namnet Test(ltfs)! Den namnlösa bandet får namnet OSXFUSE Volume 0 (ltfs).

Nu kan du arbeta med den.

Det är värt att notera att det är bäst att inte överanvända visningen av katalogens innehåll i Finder, eftersom detta är en otroligt resurskrävande operation för LTFS. Det är bättre att arbeta med terminalkommandon, eller helt enkelt överföra det säkerhetskopierade katalogen i bulk till bandet, som visat i fönstret ovan.

Det finns för övrigt en specialskriven IBM-verktyg ltfs_copy och dess kloner, designade för mer effektiv kopiering mellan band och disk, men för närvarande har författaren inte kunnat hitta dem tillgängliga vid en ytlig sökning.

För att avmontera bandet kan du använda kommandot:

umount /Volumes/LTFS

eller helt enkelt slänga det i papperskorgen.

Det finns grafiska gränssnitt för macOS som förenklar dessa åtgärder, men efter sådana krumbukter, varför skulle vi vara rädda för att skriva några rader i terminalen?

Som en biprodukt får vi möjlighet att genom SAS/4*eSATA-kabeln ansluta externa eSATA-diskar.

Källa: habr.com