Лучшая сетевая карта 100GbE: краткое руководство по характеристикам и производительности адаптера

Как точки соприкосновения с клиентами, порталы самообслуживания приобрели огромное значение за последние два десятилетия. Быстрота, перспективность и простота — это существенные преимущества, особенно с учетом повсеместного доступа к Интернету. Другими словами, они повышают удовлетворенность и лояльность к определенному центру или организации. Однако порталы кажутся ценными только при правильном внедрении в деятельность по поддержке клиентов. Такие сложности подорвали их применимость в качестве эффективных конвейерных систем самообслуживания и порталов поддержки. Можно также утверждать, что некоторые из таких центров движутся к тому, чтобы стать онлайн-порталами. Centra Commerce включается свою клиентскую базу для поставщиков ИКТ.

Что такое сетевой адаптер 100GbE?

Понимание сетевых адаптеров Ethernet

Сетевые адаптеры Ethernet, технически называемые сетевыми интерфейсными картами (NIC), являются важнейшими элементами, которые позволяют устройствам подключаться к сети для связи и обмена информацией. Все эти адаптеры работают, модулируя или адаптируя возбуждаемые на них данные в ток, который может передаваться по медным кабелям, оптоволокну или другим носителям. В случае технологии 100GbE, специально разработанной для частей этих адаптеров, чтобы иметь скорость передачи данных до 100 гигабит в секунду, поддерживаются высокопроизводительные сервисы, такие как потоковая передача видео, загрузка и выгрузка данных, а также облачные сервисы и многое другое. Многие факторы, такие как пропускная способность, задержка или совместимость с уже установленными компонентами, влияют на выбор метода подключения к сети для достижения наилучшей работы всей системы.

Основные характеристики адаптеров 100GbE

Адаптеры 100GbE оснащены многочисленными важными компонентами, которые улучшают их функциональность и работу в высокоскоростных сетях:

1. Высокая пропускная способность: обеспечивая пропускную способность около 100 Гбит/с, эти адаптеры не создают никаких препятствий при передаче данных, что делает их хорошо подходящими для приложений обработки данных с интенсивным использованием полосы пропускания.
2. Низкая задержка: адаптеры 100GbE спроектированы таким образом, чтобы обеспечить минимальные задержки при передаче данных, поэтому любые приложения, требующие взаимодействия в реальном времени, такие как онлайн-игры и транзакции, оснащенные этими адаптерами, работают быстрее.
3. Масштабируемость: поддержка нескольких портов многих моделей или поддержка различных технологий означает, что сетевым администраторам не нужно ждать, пока уровень трафика достигнет критической точки, чтобы расширить пропускную способность.
4. Расширенная поддержка протоколов: адаптеры 100GbE, выходящие за рамки стандартного протокола Ethernet, могут работать с Ethernet через MPLS и VLAN, эффективно работая в различных сетях.
5. Гибкие возможности подключения: эти пакеты обычно включают в себя как медные, так и оптоволоконные варианты подключения для дополнительных активных сетевых подключений.
6. Энергоэффективность: в каждый адаптер 100GbE обычно встроены некоторые энергосберегающие технологии, поэтому большинство адаптеров 100GbE спроектированы с учетом энергоэффективности, что позволяет снизить эксплуатационные расходы в крупных центрах обработки данных.

Эти функции полезны как для сетевых архитекторов, так и для ИТ-персонала, поскольку они могут помочь им понять, как лучше всего реализовать определенные функции для достижения желаемого уровня производительности обслуживаемых ими сетей.

Преимущества использования сетевой карты 100GbE

Развертывание сетевой карты 100GbE обеспечивает несколько преимуществ, которые могут улучшить производительность сети и работу организации. Во-первых, увеличенная пропускная способность позволяет связываться с центром обработки данных и передавать данные, и эти приложения реагируют быстрее, что полезно в основном в областях, ориентированных на данные, таких как облачные вычисления, редактирование и потоковая передача видео, а также обширная аналитика данных. Кроме того, в игру вступает лучшее управление доступными ресурсами и схемой, например, балансировка нагрузки, что способствует лучшей производительности сети. В-третьих, наличие карт Ethernet 100-гигабитного Ethernet может позволить компании построить сеть и ее ресурсы, не беспокоясь о сложной природе данных, с которыми компания, вероятно, вскоре столкнется. Таким образом, эти сетевые карты также обеспечивают высокую скорость передачи данных, особенно в разъемах 100G QSFP28. Усовершенствованная технология виртуализации позволяет поддерживать гораздо больше виртуальных машин с низкими задержками, максимально увеличивая пропускную способность облачных сервисов и корпоративной среды.

Как выбрать лучшую сетевую карту 100GbE?

Сравнение опций Intel® и Mellanox

В случае, если необходимо выбрать сетевую карту 100GbE от Intel® или Mellanox, целесообразно оценить факторы, которые могут оказать влияние на сеть в целом.

1. Производительность: Производительность решений 100GbE, предоставляемых Intel® и Mellanox, находится на самом высоком уровне; тем не менее, пользователи карт Mellanox выделяют, в частности, функции разгрузки, которые помогают снизить нагрузку на ЦП, когда обработка данных интенсивна. Без сомнения, большое внимание уделяется сетевым картам Intel®, которые более совместимы со многими операционными системами, поскольку имеют много драйверов.
2. Интеграция экосистемы: эти продукты чаще всего встречаются в интегрированной системе, включающей другие технологии Intel, поэтому адекватная поддержка серверов и хранилищ Intel гарантирована. Эта компания также успешно перемещается в проекты, включающие графические процессоры NVIDIA, что создает большие возможности для высокопроизводительных вычислений и ориентированного на ИИ бизнеса, поскольку Mellanox теперь является членом NVIDIA.
3. Стоимость: Ценовую структуру можно метко описать как контрастную между двумя брендами. Однако здесь более вероятно, что цены на карты Mellanox будут выше из-за более дорогих функций. Напротив, при покупке карт Intel® предлагаются более низкие цены, особенно в комплекте с другим оборудованием Intel, таким как адаптер e810 ethernet.

В заключение, решение о выборе между Intel® и Mellanox должно зависеть от типа выполняемых рабочих нагрузок, типа и уровня интеграции, предполагаемой в существующую инфраструктуру, и цены. Анализ этих критериев приведет к выбору в рамках ожиданий производительности сети.

Роль QSFP28 в производительности сетевой карты

Модуль QSFP28, также известный как Quad Small Form-factor Pluggable 28, очень полезен для увеличения возможностей сетевой карты, позволяя быструю передачу данных с пропускной способностью сто Гбит/с на порт. Это улучшение весьма полезно в центрах обработки данных, которым необходимо включать более высокие скорости передачи данных для удовлетворения требований облачных вычислений, анализа данных и приложений искусственного интеллекта. Модули QSFP28 имеют несколько рабочих режимов, благодаря которым они могут адаптироваться к работе в 100GbE, 40GbE или даже 25GbE с приятными приложениями и максимальной гибкостью и масштабируемостью.

Кроме того, размер QSFP28 также способствует продвижению высокоплотных соединений, которые используют меньше места и мощности в сетевых стойках. Этот документ также содержит несколько функций для целостности тонального сигнала, которые важны для предотвращения потери данных на больших расстояниях, необходимых для высокоскоростных сетей. Поскольку потребность в более быстрых и острых сетевых операциях возрастает для большинства корпораций, развертывание технологии QSFP28 в сетевых картах является логичным подходом, направленным на защиту ключевых активов от будущих угроз, одновременно улучшая управление производительностью и производительность.

Два порта или один порт: что лучше?

При сравнении двухпортовых и однопортовых сетевых карт можно учитывать ряд факторов, поскольку некоторые факторы не являются постоянными в отношении отраслевых стандартов и потребностей пользователей. Помимо более высокой избыточности, которая обеспечивается двухпортовой сетевой картой, она имеет улучшенную пропускную способность, поскольку способна передавать данные с обоих портов. Это особенно полезно в приложениях с высокой пропускной способностью, таких как облачные сервисы и крупные корпоративные сети. Кроме того, благодаря двум портам можно устанавливать решения по агрегации каналов или отказоустойчивости, что означает, что время безотказной работы сети еще больше увеличивается.

Подключение сетевой карты с одним портом может быть удовлетворительным в менее требовательных системах или в небольших сетях, где стоимость и простота являются двумя основными целями. Такие карты обычно потребляют мало энергии и, таким образом, подходят для простых настроек. В целом, конфигурации с двумя или одним портом должны учитывать потребности сетевой инфраструктуры, схемы трафика и бюджетные ограничения. Для компаний, которые планируют рост или увеличение потребления данных в организации, технология с двумя портами может представлять собой более сильный долгосрочный подход, поскольку она масштабируема.

Как установить сетевую карту 100GbE?

Пошаговое руководство по установке

1. Подготовка: Прежде всего, если это устройство включено и подключено к электросети, выключите его и отсоедините от сети. Также понадобятся несколько инструментов, одним из которых является антистатический браслет, если он доступен.
2. Найдите слот PCIe для карты 100G QSFP28.: Необходимо вставить сетевую карту 100GbE (NIC) в соответствующий слот PCIe на материнской плате. При этом вам может потребоваться обратиться к руководству по материнской плате, чтобы узнать, какие типы слотов совместимы.
3. Снимите крышку слота расширения: Если применимо, снимите пластиковую или металлическую крышку выбранного слота PCIe на задней панели. Сохраните винты, которые вы выкрутили, на некоторое время, если вы планируете использовать их позже.
4. Вставьте сетевую карту: аккуратно возьмите сетевую карту 100GbE и поместите ее над слотом PCIe, надавите до упора, пока она полностью не встанет на место.
5. Закрепите сетевую карту: для этого используйте снятые винты в качестве крепежных устройств для сетевой карты, которая установлена ​​в слоте расширения.
6. Повторно подключите питание: снова подключите сервер или рабочую станцию ​​и включите питание сервера или рабочей станции.
7. Установите драйверы для сетевого интерфейса ConnectX-5 EX EN, чтобы обеспечить оптимальную производительность.: После успешной загрузки операционной системы следует установить драйверы для сетевой карты 100GbE. Соответствующие драйверы доступны на веб-странице производителя.
8. Настройка сетевых параметров: Вот почему сетевые настройки данной операционной системы должны иметь правильный доступный сетевой интерфейс, отвечающий требованиям сети.
9. Установите соединение: проверьте сетевое соединение, чтобы убедиться, что установка выполнена правильно.

Совместимость со слотами PCIe

Выбор сетевых интерфейсных карт 100GbE требует, чтобы пользователи помнили, какие слоты PCIe доступны на их материнских платах. Большинство текущих версий сетевых шкафов 100GbE используют версии PCIe 3.0 или выше, которые обеспечивают как раз нужную пропускную способность. Важно проверить, что материнская плата содержит разъем типа x16 или x8 PCIe, поскольку такие типы разъемов характерны для уровней пропускной способности более чем 100GbE карт. Кроме того, необходимо также учитывать конфигурацию полос, поскольку некоторые материнские платы будут иметь слоты различной физической ширины в зависимости от того, сколько полос использует адаптер e810 ethernet. Как правило, смотрите на спецификации материнской платы, гарантирующие практичность и меньше проблем во время установки или совместимости с сетевой картой, включая поддерживаемую версию PCIe и распределение полос для сетевой карты для наилучшей работы.

Настройка сетевого адаптера

При настройке сетевого адаптера 100G QSFP28 необходимо выполнить следующие шаги:

1. Доступ к настройкам сети: вызов панели настроек сети из операционной системы.
2. Выберите сетевую карту: выберите недавно установленную сетевую карту 100GbE из списка доступных сетевых устройств в качестве резидентного компьютера или ноутбука.
3. Назначить IP-адрес: Доступны два варианта: назначить статический IP-адрес или настроить конфигурацию так, чтобы DHCP выделял IP-адрес в зависимости от того, является ли статическая адресация предпочтительной.
4. Установите маску подсети и шлюз: для эффективной маршрутизации важно указать маску подсети и шлюз по умолчанию при использовании сетевой карты ConnectX-5 EX EN.
5. Конфигурация DNS: введите DNS-серверы, которые будут использоваться для разрешения имен.
6. Применить изменения: любые внесенные изменения необходимо сохранить или применить, чтобы они вступили в силу.
7. Проверка конфигурации: последний шаг включает использование инструментов командной строки (ping, ipconfig) для проверки функциональности адаптера и правильности его конфигурации.

Каковы варианты использования сетевой карты 100GbE?

Приложения в центрах обработки данных

Многие приложения поддерживаются сетевыми интерфейсными картами 100GbE (NIC), развернутыми в центрах обработки данных, которые характеризуются высокой пропускной способностью и низкой задержкой. Примерами таких приложений являются:

1. Высокопроизводительные вычисления (HPC): они устраняют проблему со временем при передаче данных в таких узких местах процессов, как финансовое моделирование и научное моделирование.
2. Агрегация и хранение данных: помогает пользователям быстро получать доступ к большим объемам данных, хранящимся в центральном репозитории, и обрабатывать их.
3. Виртуализация: управляемая полоса пропускания позволяет размещать больше виртуальных машин с ресурсами по требованию, которые работают лучше в виртуализированной среде.
4. Облачные сервисы и развертывание: обеспечение пропускной способности, необходимой для удовлетворения потребностей пользователей и одновременного запуска нескольких приложений, ускоряет и делает развертывание облачной инфраструктуры более гибким.
5. Аналитика больших данных: позволяет перемещать очень большие объемы данных, что имеет решающее значение для быстрых и надежных процессов принятия бизнес-решений.

Подводя итог, можно сказать, что высокая скорость обработки данных имеет решающее значение для многих приложений в современных центрах обработки данных, поэтому сетевые карты 100GbE являются необходимыми материалами.

Потребности в высокопроизводительных вычислениях

HPC-подход требует сложных решений в области оборудования и сети, в частности сетевой интерфейсной карты ConnectX® – 5 EN, чтобы выполнять вычисления и анализировать данные огромного размера. Первыми требованиями в этой области являются:

1. Масштабируемость: в случае систем HPC ресурсы следует масштабировать вертикально с эффективностью для удовлетворения возросшей потребности в вычислительных ресурсах, а дополнительные ресурсы следует добавлять без ухудшения производительности.
2. Низкая задержка: Расстояние между каждым из узлов влияет на общую синхронную обработку компонентов, и, следовательно, узлы должны быть как можно ближе друг к другу без каких-либо серьезных задержек. Поэтому сетевые макеты должны быть правильно спланированы, чтобы иметь мало или вообще не иметь помех во время задержки передачи информации.
3. Высокая пропускная способность: некоторые приложения в этой категории требуют передачи больших объемов данных за короткое время, поэтому для поддержки объемов данных, передаваемых в ходе вычислительных процессов, требуются сети с высокой пропускной способностью.
4. Большинство случаев использования сетевой интерфейсной карты ConnectX-square 5 EN требуют надежности. Избыточные системы и отказоустойчивость будут необходимы для предотвращения простоев и гарантии того, что обрабатываемые операции будут продолжаться так, как задумано, даже для таких процессов, как длительное моделирование, которое займет много времени.
5. Взаимосвязь: создание достаточного количества кластеров HPC невозможно без использования современных технологий межсоединений (например, InfiniBand, Advanced Ethernet), которые помогают связывать узлы кластера и обеспечивают эффективное выполнение данных и задач.

Выполнение этих требований имеет важное значение, поскольку позволяет правильно использовать и работать с HPC-центрами, что влияет на эффективность и результаты проектов высокопроизводительных вычислений.

Сетевое взаимодействие на крупных предприятиях

В крупных организациях важность сетевого взаимодействия невозможно переоценить, поскольку оно необходимо для бесперебойной коммуникации, сотрудничества и эффективной работы всех отделов. К основным факторам относятся:

1. Архитектура: Структура сети создается в определенной форме, в основном с использованием иерархической структуры, что способствует простоте потока трафика и расширяемости. Стандарт включает в себя уровни ядра, распределения и доступа, чтобы обеспечить высокую производительность и простоту управления.
2. Протоколы безопасности: На этом этапе решающее значение имеет защита конфиденциальных данных от вредоносных атак с помощью брандмауэров, систем обнаружения вторжений и виртуальных частных сетей, а также соблюдение определенных требований.
3. Управление сетью: Возможности расширенного управления сетью включают в себя вспомогательные инструменты устранения неполадок, которые помогают ИТ-отделу контролировать систему, предотвращая и устраняя возможные проблемы, обеспечивая надлежащий контроль полосы пропускания и распределение ресурсов.
4. Интеграция с облаком: в стремлении перейти на поддержку облака эти сети должны быть способны устранить подобные проблемы, поскольку теперь будет существовать сочетание локальных и внешних ресурсов.
5. Показатели производительности имеют решающее значение при оценке эффективности сетевого интерфейса ConnectX-5 EX EN. Показатели производительности, включая показатели задержки и потери пакетов, необходимы для управления сетью с целью внесения или сокращения определенных корректировок для оптимизации эффективности.

При учете этих сетевых аспектов крупные коммерческие организации смогут повысить операционную эффективность, подготовиться к росту и обеспечить запланированную защищенную и своевременную связь с помощью своей инфраструктурной схемы 100G QSFP28.

Какие новейшие сетевые карты 100GbE представлены на рынке?

Представляем Intel E810-CQDA2

Сетевая карта Intel E810-CQDA2 — одна из последних моделей в категории адаптеров 100 Gigabit Ethernet (100 GbE), разработанных специально для высокопроизводительных вычислений и центров обработки данных. Эта сетевая карта Intel имеет два порта 100GbE для приложений с высокой пропускной способностью и очень низкой задержкой. ConnectX-5 EN легко будет работать в любой сети, поскольку она поддерживает как обычные, так и программно-определяемые сети. Кроме того, учитывая производительность E810-CQDA2, она улучшает функции безопасности и предлагает улучшенную разгрузку для повышения производительности сети, что делает ее подходящей для компаний, которые хотят модернизировать свои сети.

Обзор NVIDIA Mellanox MCX516A-CCAT

NVIDIA Mellanox MCX516A-CCAT — это быстрый сетевой адаптер 100GbE, разработанный для быстрого перемещения данных в облаке и корпоративных центрах обработки данных. Эта карта имеет два разъема 100GbE и поддерживает многочисленные протоколы, такие как RDMA over Converged Ethernet (RoCE), который выводит эффективность передачи данных на новый уровень, делая связь с его вычислительными возможностями очень быстрой. Благодаря этой встроенной технологии коммутатор NVIDIA Spectrum увеличивает доступные в сети параметры конфигурации, и в то же время усовершенствованные процессоры управляют более сложными нагрузками. Кроме того, MCX516A-CCAT имеет сложные и эффективные системы безопасности, которые гарантируют как целостность, так и конфиденциальность информации, что делает его подходящим для предприятий, которые намерены модернизировать свои сетевые системы с помощью передовых технологий.

Сравнение PCIe 3.0 и PCI Express 4.0

PCI Express 3. x и PCI Express 4.0 являются пересмотренными версиями спецификации интерфейса PCI Express, чьей основной целью является обеспечение высокоскоростного обмена данными между материнской платой, охватывающей различные разъемы с графическими и сетевыми картами. Главной отличительной чертой PCIe 3.0 является скорость передачи данных, которая все еще довольно высока, но соответствует контексту PCI Express 4.0, который удвоил скорость передачи данных слота с 1 ГБ/с на полосу до 2 ГБ/с на полосу, увеличив общую пропускную способность до 64 ГБ/с в 16-полосной конфигурации. Такое увеличение пропускной способности позволяет продвинутым игровым приложениям, приложениям потоков данных и высокопроизводительным видеоприложениям эффективно работать с использованием PCIe 4.0. Кроме того, совместимость PCIe 4.0 с PCIe 3.0 означает, что пользователи не будут заблокированы от новых технологий из-за устаревших системных портов.

Справочные источники

Контроллер сетевого интерфейса

PCI Express

100 Gigabit Ethernet

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В: Что такое Ethernet-соединение со скоростью 100 Гбит/с?

A: Сетевая карта 100GbE, также называемая 100GbE NIC, представляет собой тип карты адаптера связи, используемой для очень быстрой передачи данных со скоростью 100 гигабит в секунду. Карты в основном используются в центрах обработки данных и высокопроизводительных компьютерных средах.

В: Каковы технические характеристики сетевой карты Intel W810-cam2?

A: Сетевая карта Intel E810-CAM2 поддерживает Ethernet 100 ГБ, низкий профиль, расширенные функции контроллера и многое другое. Она создана для оптимальной пропускной способности и минимальной задержки, которые необходимы в сложных компьютерных сетевых приложениях.

В: Чем отличается адаптер для небулайзера с двумя портами QSFP28 от версии с одним портом?

A: Двухпортовая карта адаптера QSFP28 включает в себя два порта Ethernet 100 Гбит/с, что обеспечивает более высокие возможности резервного копирования и расширенные возможности пропускной способности по сравнению с режимом с одним портом, в котором имеется только один порт.

В: Почему сетевые карты 100G используют PCIe 4.0 x16?

A: PCIe 4.0 x16 — это заметное улучшение PCIe 3.0 с точки зрения скорости передачи данных и пропускной способности, поэтому желательно, чтобы сетевые карты 100G максимально увеличивали производительность и эффективность.

В: Существуют ли какие-либо сценарии, когда сетевая карта 100GbE действительна?

A: Действительно, сетевые карты 100GbE удобнее использовать в HTF, крупных центрах обработки данных, облачных приложениях и научных отраслях, где требуются возможности высокой скорости и малой задержки.

В: В чем разница между сетевыми интерфейсными чипами ConnectX-5 и ConnectX-6 компании Mellanox?

A: Mellanox ConnectX-6 NIC превосходит ранее разработанный ConnectX-5 благодаря лучшей производительности, лучшим функциям разгрузки и дополнительным функциям. Он обеспечивает передовые технологии RDMA и большую производительность ИТ для приложений, ориентированных на данные.

В: Что означает термин «соответствует RoHS» применительно к сетевым картам?

A: Маркировка соответствия RoHS на сетевой карте означает, что разработчик соблюдал ограничения по конкретным директивам об опасных веществах, тем самым гарантируя, что устройство не содержит опасных материалов, таких как свинец, ртуть и кадмий, которые вредны для окружающей среды.

В: Поддерживает ли сетевая карта 100GbE оптические и медные кабели?

A: Да, многие сетевые карты 100GbE, предназначенные для портов QSFP28, могут работать как с многожильными кабелями с портами с точками соединения, так и с оптическими кабелями, что позволяет варьировать архитектуру сети.

В: Почему на задней стороне сетевой карты 100GbE находится высокая скоба?

A: Высокий кронштейн используется для установки сетевой интерфейсной карты (NIC) на стандартную серверную материнскую плату без ее соскальзывания. Они помогают поддерживать правильную ориентацию и чистоту головок, особенно при использовании в конфигурациях сервера высокой плотности.

В: Какую роль играет сетевая интерфейсная карта Ethernet (NIC) в повышении производительности сети?

A: Сетевой адаптер Ethernet обеспечивает быструю сетевую связь и процессы передачи данных, тем самым оптимизируя время и увеличивая объем, что имеет важное значение для большинства высокопроизводительных приложений и эффективного использования сети.