Explorando el adaptador de red Mellanox ConnectX-5: una guía completa

Como vivimos en una era de gran demanda de transmisión de datos y sistemas de red de alto rendimiento, el adaptador de red Mellanox ConnectX-5 se ha convertido en una de las tecnologías más importantes. Esta guía cubre todo lo que necesita saber sobre las características, capacidades y escenarios de implementación de Conectar x5, que ayudará a los lectores a comprender su uso en los centros de datos modernos. Además, esta publicación analiza las especificaciones técnicas, las métricas de rendimiento y la compatibilidad con varias infraestructuras de red para que los profesionales de TI que trabajan con diferentes sistemas puedan integrarlas de manera efectiva, logrando así la máxima eficiencia de la red desde estos dispositivos. Ya sea que desee actualizar sus tarjetas de red actuales o simplemente esté buscando un conocimiento más profundo sobre redes avanzadas, este artículo debería brindarle buenos conocimientos para la toma de decisiones.

Índice del contenido

¿Qué es la tarjeta de interfaz de red Mellanox ConnectX-5 EN?

¿Qué es la tarjeta de interfaz de red Mellanox ConnectX-5 EN?

Descripción general de la tecnología ConnectX-5

Un avance en la tecnología de redes se puede ver en la tarjeta de interfaz de red (NIC) Mellanox ConnectX-5 EN, que también proporciona un mejor rendimiento, escalabilidad y flexibilidad. Está diseñada para centros de datos modernos que requieren conectividad Ethernet de hasta 100 Gb/s. Con baja latencia, alto rendimiento y descargas avanzadas entre sus características, es aplicable en diferentes áreas como infraestructura en la nube, análisis de datos o computación de alto rendimiento (HPC). Además, este hardware también admite virtualización, RDMA over Converged Ethernet (RoCE) y NVMe over Fabrics (NVMe-oF), lo que permite una fácil integración en redes existentes.

Características clave del Mellanox ConnectX-5

  1. Rapidez: Este adaptador Mellanox ConnectX-5 EX EN es muy rápido. Para aplicaciones de alta velocidad, admite conectividad Ethernet de hasta 100 Gb/s y garantiza resultados sólidos.
  2. Brevedad: Está optimizado para la latencia ultrabaja que requieren aplicaciones con niveles de rendimiento intensos, como tareas informáticas intensas o servicios financieros.
  3. Descargas avanzadas: Hay motores disponibles que pueden utilizarse en descargas para RDMA sobre Ethernet convergente (RoCE), NVMe sobre estructuras (NVMe-oF), etc. Estos motores ahorran los recursos de su CPU, ya que manejarán dichos procesos en lugar del procesador principal.
  4. Escalabilidad y flexibilidad: El adaptador de red ConnectX-5 EN PCI Express funciona en diferentes aplicaciones que van desde infraestructuras de nube hasta análisis de datos, por lo que es lo suficientemente flexible.
  5. Virtualización de soporte: Un entorno virtualizado está respaldado por hardware, lo que mejora la utilización de recursos y la flexibilidad.
  6. Seguridad mejorada: Se han implementado fuertes medidas de seguridad, como la actualización del firmware que garantiza la seguridad durante su uso, entre otras.

Con todas estas características destacadas, no se puede decir menos sobre la tarjeta de interfaz de red Mellanox ConnectX-5 EN además de ser versátil y potente para cualquier entorno de centro de datos moderno.

Beneficios de utilizar ConnectX-5 en redes modernas

La tarjeta de interfaz de red EN de Mellanox ConnectX-5 tiene muchas ventajas para las redes actuales.

  1. Alto rendimiento: El rendimiento general de las aplicaciones con uso intensivo de datos se mejora con connectX-5, que admite conectividad Ethernet de hasta 100 gigabits por segundo y optimiza la baja latencia. En entornos como la informática de alto rendimiento (HPC) o los servicios financieros, donde la velocidad y la confiabilidad son fundamentales, esto se vuelve muy importante.
  2. Utilización eficiente de la CPU: Las capacidades de descarga avanzadas, como RDMA sobre Ethernet convergente (RoCE) y NVMe sobre estructuras (NVMe-oF), quitan tareas de la unidad central de procesamiento, lo que reduce su carga de trabajo y libera recursos para otros procesos, lo que genera una mejor eficiencia y rendimiento en la red.
  3. Funciones de seguridad mejoradas: Los usuarios de ConnectX-5 EX EN necesitan un entorno de red seguro y estable, por lo que Mellanox se aseguró de que se hiciera con sólidos mecanismos de seguridad, como raíz de confianza del hardware, actualizaciones seguras de firmware, etc. Esto es necesario porque los datos confidenciales deben protegerse mientras se mantiene la red. operaciones intactas.
  4. Escalabilidad y flexibilidad: Se puede utilizar en diversas aplicaciones, como infraestructura de nube y virtualización, lo que lo hace adaptable según las diferentes necesidades de las organizaciones. Esto les permite escalar su infraestructura de red según sea necesario para satisfacer las demandas de red presentes y futuras.

¿Cómo mejora ConnectX-5 el rendimiento de la red?

¿Cómo mejora ConnectX-5 el rendimiento de la red?

Comprender la baja latencia y el alto rendimiento

La baja latencia significa que hay un corto tiempo entre el momento en que la información sale de su punto de origen y el momento en que llega a su destino. Esto garantiza que los datos se puedan enviar con la suficiente rapidez para las aplicaciones que necesitan procesarlos en tiempo real. Por el contrario, el alto rendimiento se refiere a la cantidad de datos que se pueden mover a través de una red dentro de un período de tiempo específico. Esto es necesario para tareas que requieren grandes cantidades de ancho de banda. ConnectX-5 logra una baja latencia mediante el uso de RDMA y otras tecnologías avanzadas, que permiten que la CPU omita algunas partes del sistema, reduciendo así el tiempo de procesamiento; También logra un alto rendimiento al admitir conexiones Ethernet rápidas de hasta 100 Gb/s, lo que permite una transferencia rápida de grandes volúmenes de datos según las necesidades impuestas por las redes actuales.

Impacto del QSFP28 de doble puerto en el rendimiento

Para mejorar el rendimiento de las redes, el QSFP28 de doble puerto hace dos cosas: duplica el ancho de banda disponible y agrega redundancia. ConnectX-5 tiene dos puertos y cada uno puede proporcionar una conexión Ethernet de alta velocidad de 100 Gb/s; por lo tanto, es capaz de manejar cantidades masivas de datos mucho más rápido, garantizando así un funcionamiento ininterrumpido incluso cuando falla un puerto. Este tipo de configuración, donde hay puertos duales, ayuda a reducir los atascos y aumentar la velocidad de transferencia, así como la solidez de la red en general, que son necesarios para las complejas demandas actuales de los centros de datos y los sistemas corporativos.

Utilización de PCI Express 3.0

Las mejoras de rendimiento de ConnectX-5 requieren el uso de PCI Express 3.0 (PCIe 3.0). Es una interfaz rápida para transferir grandes cantidades de datos entre una tarjeta de interfaz de red (NIC) y el sistema host. Esto significa que cada carril puede tener una velocidad de datos de hasta 8 GT/s, duplicando así el rendimiento con respecto a su predecesor, PCI Express 2.0. Este mayor ancho de banda admite conexiones Ethernet de alta velocidad proporcionadas por ConnectX-5. Además, esta versión también garantiza una mejor integridad de la señal y una menor latencia, necesarios para una comunicación eficiente y confiable entre dispositivos en cualquier red. Si aprovechamos PCIe 3.0, ConnectX-5 podrá alcanzar velocidades máximas de transferencia de datos y al mismo tiempo reducir el tiempo de procesamiento, mejorando así el rendimiento en redes empresariales y centros de datos por igual.

Instalación y compatibilidad de Mellanox ConnectX-5

Instalación y compatibilidad de Mellanox ConnectX-5

Sistemas y requisitos compatibles

La NIC Mellanox ConnectX-5 se puede instalar en diferentes sistemas operativos, como versiones de Linux (Ubuntu, RHEL, CentOS), Windows Server y VMware ESXi. El servidor debe tener una ranura PCIe 3.0 para que este componente funcione. Para instalarlo, debe conectar la NIC a una ranura PCIe y luego instalar los controladores adecuados proporcionados por Mellanox para el adaptador de red ConnectX-5 EN PCI Express. Puede ejecutarse en arquitectura x86 y ARM, lo que lo hace más versátil en diferentes tipos de servidores. Este dispositivo también necesita una buena refrigeración y flujo de aire para no sólo funcionar correctamente sino también para evitar el sobrecalentamiento dentro del entorno del servidor donde está ubicado.

Guía de instalación paso a paso

PREPARACIÓN

Confirmación de la compatibilidad del sistema:

  • Verifique que su servidor cumpla con las especificaciones del sistema, el cual debe tener una ranura PCIe 3.0 disponible y ser compatible con uno de los sistemas operativos soportados (Linux, Windows Server, VMware ESXi).

Reúna las herramientas necesarias:

  • Para completar esta tarea, necesitará una correa de conexión a tierra, un destornillador Phillips y un paquete de NIC Mellanox ConnectX-5, que incluye la tarjeta y los controladores.

Apagado y conexión a tierra

Apagado del servidor:

  • Apague completamente el servidor y desconecte todos los cables.

Ponerse a tierra:

  • Colóquese la correa de conexión a tierra para no dañar ninguna NIC u otros componentes internos debido a una descarga estática.

Abra el caso del servidor

Accediendo al servidor:

  • Con un destornillador Phillips según las instrucciones del fabricante, retire los tornillos que sujetan la caja del servidor y así abriéndola.

Inserte la tarjeta de red

Ubicación de la ranura PCIe 3.0:

  • Encuentre en qué parte de la placa base de su servidor hay una ranura PCIe 3.0 disponible.

Instalación de la tarjeta de red ConnectX-5:

  • Alinee con cuidado, luego presione suavemente la NIC ConnectX-5 en su posición hasta que esté completamente asentada; Utilice un tornillo adecuado para fijar la tarjeta en su lugar.

Cerrar la caja del servidor

Cerrando su servidor:

  • Vuelva a colocar la cubierta de la caja del servidor y fíjela con los tornillos que quitó anteriormente.

Encendido y configuración inicial

Reconexión y encendido: asegúrese de que el adaptador de red ConnectX-5 EN PCI Express esté correctamente colocado y encendido.

  • Vuelva a conectar todos los cables antes de volver a encender su servidor.

Instalación del controlador:

  • Acceda al sistema operativo en el servidor, luego instale los controladores para la NIC Mellanox ConnectX-5 proporcionada por ellos, siguiendo las indicaciones que se muestran o consultando la guía de instalación del controlador aplicable también para el adaptador de red PCI Express Mellanox ConnectX-5 EN.

Verificar instalación

Comprobación del reconocimiento del dispositivo:

  • Vaya al administrador de dispositivos en Windows o use el comando 'lspci' en Linux para confirmar si el servidor reconoce la NIC.

Conectividad de prueba:

  • Conecte los cables de red a la NIC y pruebe el rendimiento de la red para verificar la conexión.

Una vez que se siguen estos pasos, debería haber instalado con éxito una NIC Mellanox ConnectX-5 capaz de aumentar el rendimiento de su red permitiéndole manejar Ethernet de 100 GB.

Garantizar una conectividad adecuada y capacidades de descarga

Estos son los pasos a seguir para establecer una conexión confiable y aprovechar al máximo las capacidades de descarga de Mellanox ConnectX-5 NIC:

Configurar las opciones de red

Abra las herramientas de configuración:

  • Utilice herramientas de administración como Unified Fabric Manager de Mellanox (UFM) o las utilidades de configuración de red nativas del servidor.

Direcciones IP correctas:

  • Para una comunicación estable, asigne direcciones IP estáticas o configure DHCP de acuerdo con las políticas de red.

Actualizaciones de firmware y controladores

Actualización de firmware: siga buscando actualizaciones relacionadas con el firmware PCI Express de su adaptador de red ConnectX-5 EN.

  • La mejora de la seguridad y el rendimiento puede requerir comprobaciones periódicas de las actualizaciones de firmware de NIC proporcionadas por Mellanox.

Instalar nuevos controladores:

  • Descargue e instale los controladores más recientes para lograr compatibilidad con otros sistemas y lograr funciones óptimas.

Descargar configuraciones

Activar descargas de hardware:

  • Cambie la configuración en las propiedades de NIC para que se puedan habilitar varias funciones como Descarga de envío grande (LSO), Escalamiento del lado de recepción (RSS) y Descarga de suma de comprobación TCP/UDP.

Calidad de servicio (QoS):

  • Implementar políticas de QoS destinadas a mejorar la eficiencia general de la red priorizando el tráfico crítico.

Al configurar correctamente las redes, mantenerse al día con las actualizaciones de firmware y controladores y habilitar las descargas necesarias, uno puede asegurarse de que haya un establecimiento de enlace sólido con el máximo rendimiento posible utilizando las NIC Mellanox ConnectX-5.

Casos de uso de ConnectX-5 en centros de datos

Casos de uso de ConnectX-5 en centros de datos

Compatible con NVMe sobre tela

Lograr un buen desempeño

Baja latencia:

  • La función NVMe over Fabric (NVMe-oF) reduce el retraso al omitir los protocolos de almacenamiento convencionales y emplear transportes más efectivos como RDMA.

Escalabilidad: El adaptador Mellanox ConnectX-5 EX EN se adapta a sus requisitos de red de una manera altamente eficiente.

  • El protocolo tiene la capacidad de escalar con múltiples puntos finales, lo cual es importante para el crecimiento del centro de datos.

Eficiencia:

  • La eficiencia general del sistema mejora cuando el procesamiento de datos se descarga a la NIC, lo que minimiza la sobrecarga de la CPU.

Ventajas principales

Mayor rendimiento:

  • El adaptador de red ConnectX-5 ES PCI Express junto con NVMe-oF pueden lograr tasas de transferencia de datos mucho más altas que los sistemas de almacenamiento tradicionales.

Fiabilidad:

  • Las capacidades más sólidas de manejo de errores garantizan una mejor integridad de los datos durante las operaciones de almacenamiento.

Flexibilidad:

  • Se puede integrar fácilmente en infraestructuras existentes, ya que admite diferentes estructuras como Ethernet e InfiniBand, entre otras.

Consideraciones de implementación

Requisitos de hardware:

  • Asegúrese de que los servidores tengan NIC compatibles con RDMA, como las que se encuentran en los dispositivos Mellanox ConnectX-5.

Configuración de la red:

  • Configure los ajustes de red correctamente para la compatibilidad con NVMe-oF, que puede incluir etiquetado VLAN y control de flujo prioritario, entre otros.

Actualizaciones de firmware y controladores: instale siempre las últimas versiones del adaptador de red PCI Express Mellanox ConnectX-5 EN.

  • Actualice periódicamente el firmware y los controladores de la NIC para mantener un rendimiento y una seguridad óptimos en todo momento.

Los centros de datos pueden beneficiarse de la adopción de NVMe sobre Fabric en términos de rendimiento del almacenamiento, eficiencia y mejoras de escalabilidad.

Aplicación en Computación de Alto Rendimiento (HPC)

NVMe over Fabric (NVMe-oF) es un elemento innovador para el acceso y el almacenamiento de datos en la informática de alto rendimiento (HPC). Esto permite que los entornos HPC logren una latencia menor y un mayor rendimiento mediante el uso de NVMe-oF, algo esencial para cualquier tarea que requiera un gran volumen de datos. La escalabilidad de NVMe-oF permite agregar muchos nodos de almacenamiento, lo que permite el procesamiento paralelo masivo que necesitan los flujos de trabajo de HPC. Además, la eficiencia del protocolo para descargar operaciones de datos a las NIC libera a las CPU de estas tareas, lo que las guarda para otros cálculos importantes. Por lo tanto, la integración de NVMe-oF mejora aún más el rendimiento, la confiabilidad y la flexibilidad de todo el sistema, por lo que se convierte en una parte integral de la infraestructura avanzada de HPC.

Mejora del análisis de datos y el aprendizaje automático

NVMe over Fabric (NVMe-oF) puede mejorar significativamente el análisis de datos y el aprendizaje automático. Esto es posible gracias a un acceso a datos más rápido y un mayor rendimiento. Estas características son importantes al tratar con grandes conjuntos de datos, entrenamiento de modelos y análisis en tiempo real. Con NVMe-oF, es posible almacenar datos en muchos nodos, lo que facilita su recuperación rápida, eliminando así los cuellos de botella de datos habituales que impiden los flujos de trabajo de aprendizaje automático. El protocolo también tiene la capacidad de relevar a la CPU de sus funciones en relación con el manejo de información para permitir que la NIC realice esta función, liberando así más recursos computacionales, lo que resulta en una mejor ejecución de los algoritmos de ML. Por lo tanto, las empresas pueden obtener conocimientos analíticos más rápidos junto con modelos predictivos más sólidos, lo que lleva a la excelencia operativa e innovadora en cualquier entorno basado en datos.

Comparación de ConnectX-5 con otros adaptadores de red

Comparación de ConnectX-5 con otros adaptadores de red

Ventajas sobre los adaptadores de red de la competencia

Los adaptadores de red de la competencia tienen mucho que aprender del adaptador de red ConnectX-5. Estas son algunas de sus ventajas:

  1. Baja latencia: Proporciona baja latencia que es ideal para juegos, operaciones de alta frecuencia o cualquier aplicación de datos en tiempo real.
  2. Alto rendimiento: La tarjeta tiene un gran ancho de banda de hasta 200 Gb/s, lo que permite velocidades de transferencia de datos más rápidas requeridas por la tecnología PCI Express 5 del adaptador de red ConnectX-3.0 EN utilizada en cargas de trabajo intensivas.
  3. Capacidades de descarga avanzadas: Esta función ayuda a aumentar la eficiencia general del sistema, ya que descarga tareas intensivas en datos de la CPU.
  4. Escalabilidad: Los nodos de almacenamiento se pueden agregar fácilmente con este adaptador de red, lo que hace posible un amplio procesamiento paralelo.
  5. Fiabilidad mejorada: Diseñado con sólidos mecanismos de detección y corrección de errores para que no se comprometa el rendimiento o la integridad de la información almacenada.
  6. Eficiencia energética: A pesar de consumir mucha energía cuando está en funcionamiento, en su diseño se han empleado técnicas avanzadas de administración de energía que ahorran energía sin afectar los niveles de rendimiento.

Rentabilidad y retorno de la inversión

El uso de tarjetas adaptadoras Ethernet en su organización puede ahorrar mucho dinero y garantizar también un buen retorno de la inversión. Con un alto rendimiento y una baja latencia, el rendimiento del sistema mejora, lo que conduce a una reducción de los costos operativos y también a un aumento de la productividad. Además, este dispositivo tiene capacidades de descarga avanzadas junto con su confiabilidad superior, lo que reduce la demanda de más hardware y disminuye los gastos de capital. Además, ConnectX-5 está diseñado de tal manera que consume menos energía, lo que lo hace energéticamente eficiente, lo que también contribuye a reducir las facturas de los servicios públicos. Estas ventajas con el tiempo se traducirán en enormes ahorros para las empresas y ofrecerán un retorno de la inversión positivo, ya que muchas empresas han adoptado estas soluciones de red avanzadas.

Reseñas de clientes y evaluaciones comparativas de rendimiento

Opiniones de Clientes

El adaptador de red ConnectX-5 ha recibido comentarios positivos de profesionales de diferentes campos. Los revisores técnicos a menudo elogian su increíble rendimiento, que incluye velocidades de transferencia de datos mucho más rápidas y una latencia más baja. Los expertos de varias industrias también elogian su confiabilidad, así como las capacidades avanzadas de descarga que reducen la carga de trabajo de la CPU y mejoran la eficiencia operativa. Además, a los usuarios les gusta la función de ahorro de energía del adaptador de red Mellanox ConnectX-5 EN PCI Express porque reduce el consumo de energía, lo que genera ahorros financieros.

Puntos de referencia de rendimiento

A continuación se muestran algunas de las pruebas realizadas en ConnectX-5 para medir su rendimiento:

  1. Ancho de banda y rendimiento: Las pruebas revelan que este adaptador siempre ofrece más de 100 Gbps de ancho de banda, lo cual es necesario para entornos informáticos de alto rendimiento con aplicaciones con uso intensivo de datos.
  2. Estado latente: Latencia ultrabaja medida en microsegundos según puntos de referencia, por lo que es ideal para tareas sensibles a retrasos, como operaciones financieras o análisis en tiempo real de grandes conjuntos de datos.
  3. Métricas de confiabilidad: Incluso bajo cargas pesadas, la capacidad de corrección de errores que presenta el adaptador reduce en gran medida la velocidad a la que se pierde información, asegurando así su integridad.
  4. Consumo de energía: Las operaciones sostenibles están respaldadas por el uso de energía significativamente bajo de connectx 5 durante las pruebas de eficiencia energética en comparación con otros dispositivos similares que compiten dentro del mismo espacio de mercado; permitiendo así que las empresas ahorren costos en las facturas de energía y al mismo tiempo sigan trabajando en red de manera efectiva.

Estas revisiones y mediciones dejan en claro que si está buscando un adaptador de red potente y confiable, no busque más que ConnectX-5.

Fuentes de referencia

Controlador de interfaz de red

Pequeño factor de forma enchufable

Ethernet

Preguntas frecuentes (FAQ)

P: ¿Qué es el adaptador de red Mellanox ConnectX-5?

R: El adaptador de red Mellanox ConnectX-5 es una tarjeta de red de alto rendimiento diseñada para centros de datos, infraestructura de nube y aplicaciones informáticas de alto rendimiento. Tiene capacidades de red avanzadas y admite conectividad de hasta 100 GbE, lo que lo hace adecuado para entornos de red exigentes.

P: ¿Cuáles son algunas de las características clave del adaptador de red Mellanox ConnectX-5?

A: Funciones del adaptador Ethernet, compatibilidad con Gigabit Ethernet y 100 GbE, conmutador PCIe integrado para un mejor rendimiento y flexibilidad; compatibilidad con NVMe over Fabric Offloads con un rendimiento de datos muy alto en PCI Express del adaptador de red ConnectX-5 EN.

P: ¿Qué tipos de puertos tiene el adaptador de red ConnectX-5?

R: El adaptador de red ConnectX-5 ofrece configuraciones de dos puertos, como QSFP100 de dos puertos 28GbE o SFP28 de dos puertos. Estos puertos ofrecen distintas opciones de conectividad para varios tipos de redes.

P: ¿En qué me beneficia un conmutador PCIe integrado utilizando un adaptador de red ConnectX-5?

R: Un conmutador PCIe integrado en la NIC Connect X -5 mejora el rendimiento al permitir un enrutamiento y procesamiento eficiente de datos dentro de la propia tarjeta NIC, maximizando así el rendimiento y minimizando la latencia. También proporciona la solución más flexible.

P: ¿Cómo admite el adaptador de red ConnectX-5 NVMe over Fabrics?

R: Admite descargas de NVMe sobre la red, lo que permite una transferencia eficiente y de alta velocidad entre dispositivos de almacenamiento NVME y nodos conectados a través de redes. Esto es importante en aplicaciones y arquitecturas de almacenamiento con uso intensivo de datos.

P: ¿Mellanox ConnectX-5 funciona con diferentes factores de forma?

R: Sí, Mellanox ConnectX-5 admite diferentes factores de forma, incluido el adaptador PCI express 3.0 x8 y soporte alto, entre otros, que lo hacen compatible con servidores o estaciones de trabajo de diversas configuraciones. Esta capacidad de opción múltiple garantiza una amplia compatibilidad del sistema.

P: ¿Puede el adaptador de red ConnectX-5 funcionar a velocidades de 10 Gb?

R: Sí, el adaptador de red ConnectX-5 puede funcionar a diferentes niveles de velocidad, como Ethernet de 10 Gb, entre otros, lo que lo hace versátil en diversos entornos de red donde puede ser necesario escalar la red debido a las demandas de velocidad.

P: ¿Por qué se considera que Nvidia Mellanox ConnectX-5 es la mejor opción para los centros de datos?

R: La solidez de características como el mayor rendimiento, las configuraciones de dos puertos, el conmutador PCIe integrado y la compatibilidad con NVMe over Fabric hacen que Nvidia Mellanox ConnectX-5 ofrezca un rendimiento superior al de cualquier otra solución utilizada en centros de datos. Estas capacidades garantizan una conectividad de red fiable y eficiente, necesaria para aplicaciones de alta demanda.

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