サーバーとネットワーク アダプターの分類

さまざまな分類基準に従って、サーバーは、主にネットワークのサイズ、アーキテクチャ (チップ)、用途、および外観によって、多くの種類に分類されます。

ネットワークサイズ別

ネットワークの規模に応じて、サーバーはワークグループ サーバー、部門サーバー、エンタープライズ サーバーに分けられます。

ワークグループ Sアーバー

これは、数十台のコンピューターを使用するか、処理速度とシステムの信頼性に対する要件が低く、ハードウェア構成が比較的少ない小規模なネットワークに使用されます。

部門 Sアーバー

コンピューター数が XNUMX 台程度で、処理速度とシステムの信頼性が中程度の中規模ネットワークに使用され、ハードウェア構成が比較的高い。

エンタープライズクラス Sアーバー 

これは、数百台を超えるネットワーク コンピュータがあり、処理速度とデータ セキュリティの要件が最も高く、最高のハードウェア構成と最高のシステム信頼性を備えた大規模なネットワークに使用されます。

これら XNUMX 種類のサーバー間の境界は絶対的なものではなく、あいまいであることに注意してください。 たとえば、ワークグループ サーバーと部門レベルのサーバーの違いはあまり明確ではなく、単に「ワークグループ/部門」サーバーと呼ばれるものもあります。

アーキテクチャ別 (チップ)

サーバーの構造によって、CISC (Complex Instruction Set Computing) アーキテクチャ サーバーと RISC (Reduced Instruction Set Computing) アーキテクチャ サーバーに分けることができます。

IA アーキテクチャ サーバー (Intel Architecture Server) – 一般に PC サーバーと呼ばれ、x86 (CISC) チップを使用し、主に Windows NT/Windows2000、Linux、FreeBSD、および Intel PentiumIII (P4) や Intel ( P4) Xeonなど

RISC アーキテクチャ サーバーとは、RISC チップと主に UNIX オペレーティング システム (SUN の SPARC、HP の PA-RISC、DEC の Alpha チップ、SGI の MIPS など) を使用する非 Intel アーキテクチャ テクノロジのサーバーを指します。

RISC アーキテクチャ サーバーのパフォーマンスと価格は、CISC アーキテクチャ サーバーのパフォーマンスと価格よりもはるかに高いためです。 近年、PC 技術の急速な発展に伴い、IA アーキテクチャ サーバーと RISC アーキテクチャ サーバーの間の技術ギャップは大幅に縮小され、ユーザーは基本的に IA アーキテクチャ サーバーを選択する傾向にありますが、RISC アーキテクチャ サーバーは依然として非常に重要なサーバーを占めています。大規模で重要なアプリケーション分野での位置付け。

用途別

用途に応じて、サーバーは汎用サーバーと専用 (または「機能」) サーバーに分けることができます。

汎用サーバーは特定のサービス用に設計されておらず、さまざまなサービス機能を提供できます。ほとんどのサーバーは汎用サーバーです。

専用 (または「機能」) サーバーは、XNUMX つまたは複数の機能用に特別に設計されており、いくつかの点で汎用サーバーとは異なります。 例えば、CD-ROM ミラーサーバーは CD ミラーを格納するために使用されるため、大容量で高速なハードディスクと CD-ROM ミラーリングソフトウェアを搭載する必要があります。

外観別

サーバーの外観に応じて、タワー サーバー、ラック サーバー、およびブレード サーバーに分けることができます。

タワーサーバーは、縦型PCデスクトップとほぼ同じサイズの筐体か、大型キャビネットのような大容量の筐体で、主に下図のようにシングルタワーとデュアルタワーに分かれます。

タワーサーバーには、縦型PCデスクトップとほぼ同じサイズのシャーシを使用するものと、下の図に示すように、主にシングルタワーとデュアルタワーに分けられる、巨大なキャビネットのような大容量のシャーシを使用するものがあります。

シングルタワー

デュアルタワー

ラック型サーバーはパソコンではなくスイッチのようなもので、下図のように1U（1U＝1.75インチ）、2U、4Uなどの仕様があります。

2Uラックサーバー

ラックサーバーは、企業の高密度展開に対応するため、標準幅の19インチラックで構成されています。

サーバーをラックに設置することは、日常の保守・管理に良いだけでなく、予期せぬ障害を回避することにもつながります。まず、サーバーを設置することで多くのスペースを占有しません。ラックサーバーは、スペースを無駄にすることなくラック内にすっきりと配置されます。次に、ケーブルやその他の接続もラック内にすっきりと収納できます。電源ケーブルやLANケーブルをすべてラック内に配線できるため、接続が床に積み重なる状況を軽減し、配線が蹴り飛ばされるなどの事故を防ぐことができます。規定の寸法は、サーバーの幅（48.26cm = 19インチ）と高さ（4.445cmの倍数）です。幅が19インチなので、この要件を満たすラックは「19インチラック」と呼ばれることもあります。

ブレードサーバー

ブレード サーバーは、HAHD (High Availability High Density) と呼ばれる低コストのサーバー プラットフォームであり、特定のアプリケーションや高密度コンピューティング環境向けに設計されています。 構造的には、ブレードのように非常に薄く、サーバーシステムのキャビネット全体に自由に挿入できるため、ラックサーバーよりもコンパクトであるため、「ブレードサーバー」という名前が付けられました。

ネットワーク アダプタとはネットワーク アダプタは、コンピュータをローカル エリア ネットワークに相互接続するデバイスです。 コンピュータは、主にネットワーク アダプタを介してネットワークにアクセスします。 ネットワークカードとも呼ばれます。 ネットワーク・インターフェース・カード (NIC) であり、コンピュータ ネットワーク システムで最も基本的かつ重要な接続デバイスです。

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ネットワークアダプター

の主な機能 Nネットワーク アダプタ

ネットワーク アダプターは、TCP/IP モデルの物理層とデータ リンク層で動作し、コンピューター データを送受信します。

ネットワーク内のすべてのコンピューターには、NIC によって提供される一意の MAC アドレスが必要ですが、NIC の主な機能には次のようなものがあります。

データの送信 (カプセル化) および受信 (カプセル化解除): データを送信するとき、最初と最後の部分が追加されます。 データを受信すると、最初と最後の部分が取り除かれます。

データの符号化と復号化: 物理層データの符号化と復号化。

データリンク管理: 主に CSMA/CD の実装 (競合検出を使用した複数のアクセスをリッスンするキャリア)

の進化 Nネットワーク アダプタ

ここで、長年にわたる NIC の進化を見てみましょう。

 

ネットワークの分類 アダプタ

 

サーバー NIC と通常の NIC

サーバー固有の NIC と比較して、通常の NIC は、信頼性とセキュリティに対する要求が高くない、通常の PC、ワークステーション、および家庭用電化製品で使用される NIC を指します。長く安定した動作を実現するには、サーバー NIC に次の特性が必要です。

高速データ転送速度

サーバーは常にデータの計算と交換の過程にあり、共通ネットワークの 10Mbps と 100Mbps のデータは、大規模なデータ トラフィック ネットワークを満たすにはもはや十分ではありません。現在のサーバーで一般的に使用されているネットワーク カードのレートは 10Gbps, 25Gbps, etc.

低 CPU 使用率

サーバーの CPU は常に稼働しており、大量のデータを処理しています。 サーバーの CPU が NIC へのデータ応答の提供にほとんどの時間を費やしている場合、必然的に他のタスクの処理速度に影響を与えます。 サーバー NIC には、一部の CPU タスクを処理できる制御チップがあるため、CPU のコンピューティング オーバーヘッドが削減されます。

高いセキュリティ性能

サーバーの NIC に障害が発生すると、サーバーはデータの送受信ができなくなり、ダウンタイムに相当します。 したがって、サーバー NIC には高い信頼性が必要な機能です。 基本的に、サーバーの NIC には、Intel の AFT (Adapter Fault Tolerance) や ALB (Adaptive Load Balancing) などのテクノロジなどのフォールト トレランスがあります。

 

一部のネットワーク アダプタ

以下は、いくつかのネットワーク アダプタの紹介です。

NIC: ネットワーク インターフェイス カード

具体的には、イーサネット ネットワークで使用される、TCP/IP プロトコルをサポートするイーサネット カードを指します。

CNA: コンバージド ネットワーク アダプター

統合型ネットワーク カード。本質的にはイーサネット カードですが、FCoE 機能 (FC over Ethernet) をサポートします。

HBA: ホスト バス アダプター

具体的には、FC プロトコルをサポートし、ストレージまたはファイバー スイッチに接続する FC NIC を指します。

HCA: ホスト チャネル アダプター

特に Infiniband NIC、つまり IB カードを指します。 高帯域幅、低遅延の高性能コンピューターで使用されます。

 

Nネットワーク Cアード Iインターフェース

ネットワーク アダプタには、電気ポートと光ポートの XNUMX つの主な物理インターフェイスがあります。

電気ポート: 通常の RJ45 インターフェイスで、ネットワーク ケーブルの接続に使用されます。

光ポート: トランシーバー モジュールの接続に使用されます。

インターフェイス パッケージの型枠に応じて、SFP+、SFP28、QSFP+、および QSFP28 に分けることができます。

SFP +: GE/10GE レートをサポート

SFP28: GE/10GE/25GE レートをサポート

QSFP+: 40GE/100GE レートをサポート

QSFP28: 100GE レートをサポート

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トランシーバモジュール

ネットワークチップ メーカー

ネットワークチップのメーカーは?

インテル：KPDKをベースにエコロジーを構築し、NICへの取り組みを続けるイーサネットカードの重要メーカー。

Broadcom: Emulex と BRCM の買収後、Avago は Broadcom にちなんで名付けられた新しい親会社を設立し、NIC をエンドツーエンドで統合し、クラウド シナリオである SOC に焦点を当てました。

Cavium: BRCM CNA 事業を買収して FC HBA に注力し、ストレージ HBA シナリオに注力し、CAVIUM を買収して SOC 分野を拡大しました。

Mellanox: エンドツーエンドの Infiniband およびイーサネット相互接続ソリューション プロバイダーであり、EZchip を買収し、RDMA を収集しています。