As 100 melhores placas de rede GbE: guia essencial para especificações e desempenho do adaptador

Como pontos de contato do cliente, os portais de autoatendimento ganharam imensa importância nas últimas duas décadas. Rápidos, promissores e fáceis - essas têm sido vantagens significativas, especialmente com a Internet disponível em todos os lugares. Em outras palavras, eles aumentam a satisfação e a lealdade em relação a um determinado centro ou organização. No entanto, os portais parecem valiosos apenas quando implementados adequadamente nas atividades de suporte ao cliente. Essas complexidades prejudicaram sua aplicabilidade como sistemas de transporte de autoatendimento eficientes e portais de suporte. Também pode ser alegado que alguns desses centros estão se movendo para se tornarem portais online. Centra Commerce comutado sua base de clientes para fornecedores de TIC.

O que é um adaptador de rede 100GbE?

Compreendendo os adaptadores de rede Ethernet

Adaptadores de rede Ethernet, tecnicamente chamadas de placas de interface de rede (NICs), são os elementos cruciais que permitem que os dispositivos se conectem a uma rede para comunicação e troca de informações. Todos esses adaptadores funcionam modulando ou adaptando dados excitados neles em corrente, que pode viajar por cabos de cobre, fibra óptica ou outras mídias. No caso da tecnologia 100GbE, especialmente projetada nas partes desses adaptadores para ter uma taxa de dados de até 100 gigabits por segundo, serviços de alto desempenho, como streaming de vídeo, upload e download de dados e serviços em nuvem, entre muitos outros, são suportados. Muitos fatores, como taxa de transferência, latência ou compatibilidade com componentes já instalados, afetam a seleção de um método de conexão à rede para obter a melhor operação de todo o sistema.

Principais características dos adaptadores 100GbE

Os adaptadores 100GbE são equipados com vários componentes importantes que melhoram sua funcionalidade e operação em redes de alta velocidade:

1. Alto rendimento: oferecendo largura de banda próxima a 100 Gbps, esses adaptadores não representam obstáculos na transferência de dados, o que os torna adequados para aplicações de dados com alto uso de largura de banda.
2. Baixa latência: os adaptadores 100GbE são projetados de forma a incluir atrasos mínimos na transmissão de dados, portanto, qualquer aplicativo que exija interações em tempo real, como jogos online e transações equipadas com esses adaptadores, é mais responsivo.
3. Escalabilidade: O suporte a várias portas de muitos modelos ou diferentes tecnologias significa que os gerentes de rede não precisam esperar que os níveis de tráfego atinjam um ponto crítico antes de expandir a capacidade.
4. Suporte avançado a protocolos: estendendo-se além do protocolo Ethernet padrão, os adaptadores 100GbE podem lidar com Ethernet por MPLS e VLAN, operando efetivamente em redes variadas.
5. Opções de conectividade flexíveis: esses pacotes geralmente consistem em opções de conexão de cobre e/ou fibra óptica para conexões de rede ativas suplementares.
6. Eficiência energética: a cada 100 GbE, geralmente há algumas tecnologias de economia de energia incorporadas, de modo que a maioria dos adaptadores de 100 GbE são projetados para serem energeticamente eficientes, reduzindo assim as despesas operacionais em grandes extensões de data centers.

Esses recursos são úteis tanto para arquitetos de rede quanto para a equipe de TI, pois podem ajudá-los a entender a melhor forma de implementar determinados recursos para atingir o nível de desempenho preferido das redes que atendem.

Benefícios de usar uma placa de rede 100GbE

A implantação de uma placa de interface de rede de 100 GbE oferece várias vantagens que podem melhorar o desempenho da rede e a operação da organização. Para começar, a largura de banda aumentada torna possível contatar um data center e transferir dados, e esses aplicativos respondem mais rapidamente, o que é útil principalmente em domínios com reconhecimento de dados, como computação em nuvem, edição e streaming de vídeo e análise de dados expansiva. Além disso, um melhor gerenciamento dos recursos e esquemas disponíveis, como balanceamento de carga, também entra em jogo, contribuindo para um melhor desempenho da rede. Em terceiro lugar, a disponibilidade de placas Ethernet de 100 gigabits pode permitir que a empresa construa a rede e seus recursos sem se preocupar com a natureza sofisticada dos dados que a empresa provavelmente encontrará em breve. Portanto, essas placas de rede também permitem altas velocidades de transferência de dados, especialmente nos conectores QSFP100 de 28 G. A tecnologia de virtualização aprimorada permite o suporte de muito mais máquinas virtuais com latências baixas, maximizando os serviços de nuvem e a taxa de transferência de largura de banda dos ambientes corporativos.

Como escolher a melhor placa de interface de rede 100GbE?

Comparando opções Intel® e Mellanox

No caso em que seja necessário selecionar uma placa de interface de rede 100GbE da Intel® ou Mellanox, é aconselhável avaliar os fatores que podem ter impacto na rede como um todo.

1. Desempenho: O desempenho das soluções 100GbE fornecidas pela Intel® e Mellanox está no topo; no entanto, os usuários de placas Mellanox destacam recursos de offloading em particular, que ajudam a reduzir a carga da CPU sempre que o processamento de dados é intensivo. Sem dúvida, há um grande foco nas placas de rede Intel®, que são mais compatíveis com muitos sistemas operacionais porque têm muitos drivers.
2. Integração do Ecossistema: Esses produtos são mais frequentemente encontrados em um sistema integrado que compreende outras Tecnologias Intel, então o suporte adequado para servidores e armazenamento Intel é garantido. Esta empresa também se realoca bem em direção a projetos que incorporam GPUs NVIDIA, o que cria grandes oportunidades para computação de ponta e negócios centrados em IA, já que a Mellanox agora é membro da NVIDIA.
3. Custo: A estrutura de preços pode ser adequadamente descrita como contrastante entre as duas marcas. Aqui, no entanto, é mais provável que os preços sejam mais altos para placas Mellanox devido aos recursos de alto nível. Em contraste, custos mais baixos são oferecidos na compra de placas Intel®, especialmente quando agrupadas com outro hardware Intel, como o adaptador ethernet e810.

Como ponto final, a decisão sobre optar pelas opções Intel® ou Mellanox deve depender do tipo de cargas de trabalho realizadas, do tipo e nível de integração previstos na infraestrutura existente e do preço. Analisar esses critérios resultará em uma escolha dentro das expectativas de desempenho da rede.

O papel do QSFP28 no desempenho da placa de rede

O Módulo QSFP28, também conhecido como Quad Small Form-factor Pluggable 28, é muito útil para aumentar as capacidades da placa de rede, permitindo transferência rápida de dados com capacidade de cem Gbps por porta. Essa melhoria é bastante útil em data centers, que precisam incorporar taxas de dados mais altas para satisfazer os requisitos de computação em nuvem, análise de dados e aplicativos de inteligência artificial. Os módulos QSFP28 têm vários modos operacionais pelos quais podem se adaptar à operação em 100GbE, 40GbE ou até mesmo 25GbE com aplicativos agradáveis ​​e máxima flexibilidade e escalabilidade.

Além disso, o tamanho do QSFP28 também auxilia na promoção de conexões de alta densidade que utilizam menos espaço e energia nos racks de rede. Este documento também contém vários recursos para integridade do tom de discagem que são importantes para evitar perda de dados em grandes distâncias necessárias para redes de alta velocidade. À medida que a necessidade de operações de rede mais rápidas e agudas aumenta para a maioria das corporações, a implantação da tecnologia QSFP28 dentro das placas de rede surge como uma abordagem lógica direcionada à proteção de ativos-chave de ameaças futuras, ao mesmo tempo em que melhora o gerenciamento de desempenho e o desempenho.

Porta dupla vs porta única: qual é melhor?

Vários fatores podem ser abordados ao comparar placas de rede de porta dupla e de porta única devido ao fato de que vários fatores não são constantes em relação aos padrões da indústria e às necessidades do usuário. Além da maior redundância que vem com uma placa de rede de porta dupla, ela tem uma melhoria na taxa de transferência, pois é capaz de transmitir dados de ambas as portas. Isso é especialmente útil em aplicativos de alta largura de banda, como serviços de nuvem e grandes redes empresariais. Além disso, é possível definir soluções de agregação de link ou failover graças às portas duplas, o que significa que o tempo de atividade da rede é ainda mais aprimorado.

Conectar uma placa de rede de porta única pode ser satisfatório em sistemas menos exigentes ou em redes pequenas onde custo e simplicidade são os dois principais objetivos. Essas placas geralmente consomem pouca energia e, portanto, são adequadas para configurações simples. No geral, as configurações de porta dupla ou única devem ter em mente as necessidades de infraestrutura de rede, padrões de tráfego e restrições orçamentárias. Para as empresas que estão planejando o crescimento ou o aumento do consumo de dados dentro da organização, a tecnologia de porta dupla pode representar uma abordagem mais forte a longo prazo, pois é escalável.

Como instalar uma NIC 100GbE?

Guia de instalação passo a passo

1. Preparação: Primeiro e mais importante, se esta unidade estiver ligada e conectada à fonte de alimentação elétrica, desligue-a e desconecte-a da tomada. Algumas ferramentas também serão necessárias, uma pulseira antiestática é uma delas, se estiver disponível.
2. Localize o Slot PCIe para a placa 100G QSFP28.: É necessário inserir a Placa de Interface de Rede (NIC) 100GbE em um slot PCIe apropriado na placa-mãe. Ao fazer isso, você pode precisar consultar o manual da placa-mãe para saber quais tipos de slots são compatíveis.
3. Remova a tampa do slot de expansão: Se aplicável, remova a tampa de plástico ou metal do slot PCIe escolhido do painel traseiro. Guarde os parafusos que você removeu por enquanto, caso planeje usá-los mais tarde.
4. Insira a NIC: segure suavemente a NIC 100GbE e posicione-a sobre o slot PCIe, pressione para baixo até que ela esteja totalmente no lugar.
5. Fixe a NIC: Para fazer isso, use os parafusos removidos como dispositivos de fixação à NIC que está colocada no slot de expansão.
6. Reconecte a energia: conecte novamente o servidor ou a estação de trabalho e ligue a energia do servidor ou da estação de trabalho.
7. Instale os drivers para a interface de rede ConnectX-5 EX EN para garantir o desempenho ideal.: Após o sistema operacional ter inicializado com sucesso, os drivers para a NIC 100GbE devem ser instalados. Os drivers apropriados estão disponíveis na página da web do fabricante.
8. Configurar configurações de rede: É por isso que as configurações de rede do sistema operacional fornecido devem receber a interface de rede acessível correta para atender aos requisitos de rede.
9. Estabelecer conexão: teste a conexão de rede para garantir que a instalação seja feita corretamente.

Compatibilidade com slots PCIe

A seleção de placas de interface de rede 100GbE requer que os usuários se lembrem de quais slots PCIe estão disponíveis em suas respectivas placas-mãe. A maioria das versões atuais de soluções de gabinete de rede 100GbE adota PCIe 3.0 ou versões superiores, que oferecem a quantidade certa de largura de banda. É importante verificar se a placa-mãe contém um tipo de conector PCIe x16 ou x8, pois esses tipos de conectores normalmente lidam com os níveis de largura de banda em placas de mais de 100GbE. Além disso, a configuração de pistas também deve ser levada em consideração, pois algumas placas-mãe terão slots de larguras físicas variadas, dependendo de quantas pistas o adaptador Ethernet e810 usa. Geralmente, observe as especificações da placa-mãe, garantindo praticidade e menos problemas durante a instalação ou compatibilidade com a NIC, incluindo sua versão PCIe suportada e alocação de pistas para que a NIC tenha o melhor desempenho.

Configurando o adaptador de rede

Estas etapas exatas precisam ser seguidas na configuração do adaptador de rede 100G QSFP28:

1. Acessar configurações de rede: Abra o painel de configurações de rede do sistema operacional.
2. Selecione a NIC: Escolha a NIC 100GbE recém-instalada na lista de dispositivos de rede disponíveis como sendo o computador ou laptop residente.
3. Atribuir um endereço IP: Duas opções estão disponíveis: atribuir um endereço IP estático ou definir a configuração para habilitar o DHCP para alocar um endereço IP com base na preferência de endereçamento estático.
4. Definir máscara de sub-rede e gateway: para um roteamento eficaz, é importante mencionar uma máscara de sub-rede e um gateway padrão ao usar a placa de rede ConnectX-5 EX EN.
5. Configuração de DNS: insira os servidores DNS a serem usados ​​para a resolução de nomes.
6. Aplicar alterações: quaisquer alterações feitas devem ser salvas ou aplicadas para que entrem em vigor.
7. Verificar configuração: a etapa final envolve o uso de ferramentas de linha de comando (ping, ipconfig) para verificar a funcionalidade do adaptador e a configuração correta.

Quais são os casos de uso para uma NIC de 100 GbE?

Aplicações em data centers

Muitas aplicações são suportadas por Network Interface Cards (NICs) de 100 GbE implantadas em data centers, que são caracterizadas por alta largura de banda e baixa latência. Exemplos de tais aplicações incluem;

1. Computação de Alto Desempenho (HPC): alivia o problema de tempo na transferência de dados em processos com gargalos de dados, como modelagem financeira e simulação científica.
2. Agregação e armazenamento de dados: ajuda os usuários a ter acesso rápido e processar grandes quantidades de dados armazenados em um repositório central.
3. Virtualização: larguras de banda gerenciadas permitem a hospedagem de mais máquinas virtuais com um recurso sob demanda, apresentando melhor desempenho em um ambiente virtualizado.
4. Serviços e implantação em nuvem: fornecer a taxa de transferência necessária para satisfazer a demanda do usuário e executar vários aplicativos simultaneamente acelera e torna a implantação da infraestrutura de nuvem mais elástica.
5. Análise de Big Data: permite a movimentação de grandes quantidades de dados, o que é vital para processos de decisão empresarial rápidos e confiáveis.

Em resumo, o desempenho de alta velocidade no processamento de dados é crucial para muitas aplicações em data centers modernos, e é por isso que as NICs de 100 GbE são materiais necessários.

Necessidades de computação de alto desempenho

O HPC apropriado requer arranjos complexos em hardware e rede, particularmente a placa de interface de rede ConnectX® – 5 EN, para executar cálculos e analisar dados de tamanho enorme. As primeiras demandas nesta área são:

1. Escalabilidade: No caso dos sistemas HPC, os recursos devem ser dimensionados verticalmente com eficiência para atender à necessidade crescente de recursos computacionais e recursos adicionais devem ser adicionados sem degradação do desempenho.
2. Baixa Latência: A distância entre cada um dos nós afeta o processamento síncrono geral dos componentes e, portanto, os nós precisam estar o mais próximos possível, sem grandes atrasos. Os layouts de rede devem, portanto, ser adequadamente planejados para ter pouca ou nenhuma interferência durante o atraso na transmissão de informações.
3. Alta largura de banda: algumas aplicações nesta categoria exigem a transferência de grandes quantidades de dados em um curto espaço de tempo e, portanto, redes de alta largura de banda são necessárias para sustentar as quantidades de dados transferidas durante os processos de computação.
4. A maioria dos casos de uso da placa de interface de rede ConnectX-square 5 EN exige confiabilidade. Sistemas redundantes e tolerância a falhas seriam necessários para evitar tempo de inatividade e garantir que as operações sendo processadas continuariam conforme o esperado, mesmo para processos como simulações longas que levarão muito tempo para serem concluídas.
5. Interconectividade: clusters HPC suficientes não são possíveis sem o uso de tecnologias de interconexão avançadas (por exemplo, InfiniBand, Ethernet avançada), que ajudam a comunicar os nós do cluster e permitem a execução eficiente de dados e tarefas.

Atender a esses requisitos é essencial, pois permite a utilização correta e o trabalho com centros de HPC, o que impacta a eficácia e o resultado de projetos de computação de alto desempenho.

Networking em Grandes Empresas

Em grandes organizações, a importância do networking não pode ser superestimada, pois é essencial para uma comunicação suave, colaboração e operações eficazes entre todos os departamentos. Os fatores subjacentes incluem:

1. Design de Arquitetura: A estrutura de rede é criada em uma forma particular, utilizando principalmente uma estrutura hierárquica, contribuindo para a facilidade do fluxo de tráfego e expansibilidade. O padrão inclui as camadas core, distribution e access para fornecer alto desempenho e ser fácil de gerenciar.
2. Protocolos de segurança: nesta fase, é fundamental proteger dados confidenciais contra ataques maliciosos por meio do uso de firewalls, configurações de detecção de intrusão e redes privadas virtuais, além de atender a determinados requisitos.
3. Gerenciamento de rede: os recursos de gerenciamento de rede aprimorado incluem ferramentas de solução de problemas de suporte que auxiliam a TI no monitoramento do sistema, permitindo que eles previnam e gerenciem problemas prováveis, controle de largura de banda apropriado e implantação de recursos.
4. Integração na nuvem: na busca pela migração para o suporte na nuvem, essas redes precisam ser capazes de amenizar essas preocupações porque agora haverá uma mistura de recursos locais e externos.
5. Métricas de desempenho são cruciais ao avaliar a eficiência da interface de rede ConnectX-5 EX EN. Métricas de desempenho, incluindo medidas de latência e perda de pacotes, são necessárias para gerenciar a rede com a visão de fazer ou reduzir certos ajustes para otimizar a eficiência.

Quando essas dimensões de rede são abordadas, grandes organizações empresariais estão em posição de melhorar a eficácia operacional, criar prontidão para o crescimento e permitir a comunicação segura e oportuna prevista com seu layout de infraestrutura 100 G QSFP28.

Quais são as placas de rede 100GbE mais recentes do mercado?

Apresentando o Intel E810-CQDA2

A placa de rede Intel E810-CQDA2 é uma das últimas entradas na categoria de adaptadores 100 Gigabit Ethernet (100 GbE) projetados especialmente para computação de ponta e para data centers. Esta placa Intel Ethernet possui portas duplas de 100 GbE para alta largura de banda e aplicativos de latência muito baixa. O ConnectX-5 EN funcionaria facilmente em qualquer rede, pois suporta redes convencionais e definidas por software. Além disso, considerando o desempenho, o E810-CQDA2 aprimora os recursos de segurança e oferece melhor offloading para aumentar o desempenho da rede, tornando-o adequado para empresas que desejam atualizar suas redes.

Analisando o NVIDIA Mellanox MCX516A-CCAT

O NVIDIA Mellanox MCX516A-CCAT é um adaptador de rede rápido de 100 GbE projetado para movimentação rápida de dados na nuvem e em data centers corporativos. Esta placa tem dois conectores de 100 GbE e suporta vários protocolos, como RDMA over Converged Ethernet (RoCE), que coloca a eficiência da transferência de dados em um nível diferente, tornando a comunicação muito rápida sobre suas capacidades de computação. Com esta tecnologia construída, o switch NVIDIA Spectrum aumenta as opções de configuração disponíveis na rede e, ao mesmo tempo, os processadores avançados gerenciam as cargas mais sofisticadas. Além disso, o MCX516A-CCAT possui sistemas de segurança sofisticados e eficazes que garantem a integridade e a confidencialidade das informações, o que o torna adequado para as empresas que pretendem atualizar seus sistemas de rede com tecnologias avançadas.

Comparando PCIe 3.0 e PCI Express 4.0

PCI Express 3. x e PCI Express 4.0 são revisões da PCI Express Interface Specification, cujo principal objetivo é fornecer troca de dados de alta velocidade entre a placa-mãe, cobrindo vários conectores com placas gráficas e de rede. O principal recurso diferenciador em relação ao PCIe 3.0 é a taxa de dados, que ainda é bastante alta, mas contextual ao PCI Express 4.0, que dobrou a taxa de dados do slot de 1 GB/s por faixa para 2 GB/s por faixa, aumentando a largura de banda total para até 64 GB/s em uma configuração de 16 faixas. Esse aumento na taxa de transferência torna possível que aplicativos avançados de jogos, aplicativos de fluxo de dados e aplicativos de vídeo de ponta operem efetivamente usando PCIe 4.0. Além disso, a interoperabilidade do PCIe 4.0 com o PCIe 3.0 significa que os usuários não ficarão bloqueados de novas tecnologias devido a portas de sistema obsoletas.

Fontes de Referência

Controlador de interface de rede

PCI Express

Ethernet Gigabit 100

Perguntas Frequentes (FAQs)

P: O que é uma conexão Ethernet de 100 Gbps?

R: Uma placa de interface de rede 100GbE, também chamada de NIC 100GbE, é um tipo de placa adaptadora de comunicações usada para transferência muito rápida de dados na taxa de 100 gigabits por segundo. As placas são usadas principalmente em data centers e ambientes de computadores de alto desempenho.

P: Quais são as especificações da placa de rede Intel w810-cam2?

R: A NIC Intel E810-CAM2 suporta 100 GB ethernet, perfil baixo, recursos avançados de controlador e muito mais. Ela é construída para rendimento ideal e latência mínima, que são necessárias em aplicações sofisticadas de rede de computadores.

P: Como um adaptador de nebulização dual-QSFP28 difere de uma versão com apenas uma porta?

R: Uma placa adaptadora QSFP28 de porta dupla incorpora duas portas Ethernet de 100 gigabits, fornecendo maiores recursos de backup e capacidades de largura de banda aprimoradas do que um modo de porta única, que tem apenas uma porta.

P: Por que as NICs 100G usam PCIe 4.0 x16?

R: O PCIe 4.0 x16 é uma melhoria notável em relação ao PCIe 3.0 em termos de velocidade de transferência de dados e largura de banda, por isso é desejável que as NICs de 100G maximizem a produtividade e a eficiência.

P: Há algum cenário em que uma placa de rede 100GbE é válida?

R: De fato, as placas de rede de 100 GbE são mais facilmente utilizadas em HTF, data centers de grande porte, aplicativos de nuvem e indústrias científicas que exigem recursos de alta velocidade e baixa latência.

P: Qual é a diferença entre os produtos de chip de interface de rede ConnectX-5 e ConnectX-6 da Mellanox?

R: O Mellanox ConnectX-6 NIC é superior ao ConnectX-5 projetado anteriormente devido ao seu melhor desempenho, melhores funcionalidades de offload e recursos adicionais. Ele fornece tecnologias RDMA avançadas e maior desempenho de TI para aplicativos centrados em dados.

P: A que se refere o termo "compatível com RoHS" em relação à placa de interface de rede?

R: Uma designação compatível com RoHS em uma placa de interface de rede significa que o projetista aderiu às restrições sobre diretivas específicas de substâncias perigosas, garantindo assim que o dispositivo não contenha materiais perigosos, como chumbo, mercúrio e cádmio, que são prejudiciais ao meio ambiente.

P: Uma placa de interface de rede 100GbE suporta cabos ópticos e de cobre?

R: Sim, muitas NICs de 100 GbE destinadas a portas QSFP28 podem operar em multicore entrincheirados com cabos pontilhados ou cabos ópticos, permitindo variação na arquitetura de rede.

P: Por que há um suporte alto na parte traseira de uma placa de rede 100GbE?

R: Um suporte alto é usado para instalar a Placa de Interface de Rede (NIC) em uma placa-mãe de servidor padrão sem que ela deslize. Eles ajudam a manter a orientação e a clareza adequadas das cabeças, especialmente quando usados ​​em configurações de servidor de alta densidade.

P: Qual é o papel de uma placa de interface de rede Ethernet (NIC) na melhoria do desempenho da rede?

R: Uma NIC Ethernet promove processos rápidos de comunicação de rede e transmissão de dados, otimizando assim o tempo e aumentando o volume, o que é essencial na maioria das aplicações de alto desempenho e na utilização eficaz da rede.