隨著云計算、大數據、移動互聯網的興起,互聯網流量與日俱增,在私有云、公有云數據中心以及服務商對高寬帶需求的驅動下,25G與100G普及率越來越高,甚至向200G/400G更高速率發展,這意味著網絡升級成為了發展的必然趨勢。盡管目前10G和40G還占據著大部分的以太網端口市場,但未來對25G和100G的需求將會比以往任何時候都要強烈,因為高帶寬不可否認地正推動著數據中心朝著更高擴展性和靈活性的方向發展,與此同時,與服務器搭配使用的25G/100G網卡也在慢慢占據著市場主導地位。
如何選擇合適的25G/100G網卡?
在選擇25G網卡和100G網卡時,您可著重考慮以下幾個方面:
總線類型
如今,服務器和工作站大都使用著PCI、PCI-X和PCI-E三種PCI總線類型。其中,PCI是最為傳統的總線類型,其具有32位的固定寬度,一次只能處理5個設備;PCI-X是PCI的升級版本,可提供更大帶寬,然而隨著PCI-E總線類型的出現,PCI-X逐漸被取代。相對采用并行連接的PCI和PCI-X而言,PCI-E采用點對點串行技術,每條通道獨享專用帶寬,并不需要共享帶寬,因此PCI-E總線成為了發展趨勢。PCI-E擁有x1、x4、x8、x16、x32等五種尺寸(其中x32尺寸十分少見)。經過不斷的推陳出新,PCIe先后推出了PCIe 1.0、PCIe 2.0、PCIe 3.0、PCIe 4.0等多個版本,目前最高已經到了PCIe 7.0。其中25G網卡的PCIe接口主要包括PCIe 3.0×8、PCIe 3.0x16和PCIe 4.0x8,100G網卡的PCIe接口主要包括PCIe 3.0x16和PCIe 4.0x16(×8表示8通道,x16表示16通道)。
以納多德提供的MCX512A-ACAT網卡為例,該網卡支持25G速率,硬件接口為PCIe 3.0×8,若是選購此網卡,需確保服務器支持 PCIe 3.0且具有PCIe x8插槽。因此,選購時必須要考慮目前已擁有或者即將購買的服務器是否符合標準。同理,在購買100G網卡前,先確認設備插槽的尺寸,以確保所選網卡PCIE總線與設備接口兼容。
NVIDIA MCX512A-ACAT 25GbE雙端口以太網網卡
端口數
25G網卡和100G網卡可搭配25G SFP28/100G QSFP28光模塊或者SFP28/QSFP28 高速線纜,用于訪問互聯網、存儲等,現如今市面上25G和100G光纖網卡有單端口和雙端口。考慮到網絡的安全性和可靠性,雙端口光纖網卡可提供冗余作用,避免因網卡故障導致網絡癱瘓。
以太網卡還是InfiniBand網卡
以太網設計初衷是如何讓多個不同的系統之間流暢的進行信息交換。以太網優先考慮的是兼容性與分布式。
InfiniBand,作為標準制定的初衷是為了解決高性能計算場景中突破集群中數據傳輸瓶頸痛點應運而生的一種互連標準,從制定之初就定位為高端應用,互連互通不是主要矛盾,高性能通信才是主要切入點,它最重要的一個特點就是高帶寬、低延遲,應用于計算機內部或外部的數據互聯。
InfiniBand (IB) 是一個計算機網絡通信標準,在高性能計算(HPC)領域有廣泛的應用,廣泛的應用于大型計算機系統,AI和商用存儲/數據庫產品。目前IB產品的主要目標行業為:地區超算中心 (HPC/AI 集群),科研院所 (氣象、海洋、地質、蛋白質分析、分子動力學等)、金融應用(高頻,高速交易)、企業領域 (CAE、建模)等。
以納多德ConnectX-5 InfiniBand網卡MCX556A-EDAT舉例,該網卡為100GbE雙端口InfiniBand網卡,可搭配100G單模模塊和單模光纖跳線,100G多模模塊和多模光纖跳線,100G AOC或100G DAC,具體選用哪種搭配方案,可根據實際傳輸距離需求進行選用。理論上來說,IB傳輸距離取決于設備以及使用的產品類型,如搭配NVIDIA? MetroX? long-haul systems理論最遠可以達到80km的傳輸距離,但是在實際使用過程中,傳輸距離也會受到多方面的限制。
當前的主流的數據中心網絡都是要解決多個異構系統的互聯問題,即使是單一的大規模應用場景,包括云計算、大數據等,主流也都是以高吞吐量場景,也就是多個節點做多個事情,對節點之間的通信延遲沒有很高的要求,更看重的是靈活的接入與擴容。所以這些場景用以太網就非常合適。
以太網卡只支持Ethernet工作模式,而InfiniBand網卡支持兩種工作模式:InfiniBand模式和Ethernet模式。
針對25G網卡而言,目前市場上主要是25G以太網卡,而100G網卡包含100G以太網卡和100G InfiniBand網卡。是購買以太網卡還是InfiniBand網卡主要根據應用場景來進行判斷。
NVIDIA 25G網卡/100G網卡推薦及優勢
NVIDIA ConnectX系列智能網絡適配器 (SmartNIC) 可提供先進的硬件卸載及加速功能。NVIDIA以太網網卡可為超大規模網絡、公有云和私有云、儲存空間、機器學習、人工智能、大數據和電信平臺,提供最高的投資回報率和最低的總體擁有成本。
ConnectX SmartNIC 采用 NVIDIA ASAP2 (加速交換與數據報處理技術),可加速網絡效能,并同時降低傳輸IP數據報時的 CPU 負荷,進而釋出更多處理器周期來執行應用程序。
憑借無可匹敵的 RoCE 性能,ConnectX 智能網卡可為帶寬和延遲敏感型應用程序提供高效、高性能的遠程直接內存訪問 (RDMA) 服務。
得益于行業領先的數據平面開發套件 (DPDK) 的出色性能,ConnectX 智能網卡可用更少的CPU周期提供更高吞吐量。
ConnectX支持通過硬件root of trust安全地啟動操作系統。
ConnectX SmartNIC 經過各大操作系統以及頂尖虛擬化和容器化平臺的認證。
納多德是NVIDIA網絡產品的Elite Partner(精英合作伙伴),提供全系列NVIDIA網卡產品,具有第一手貨源,熱門型號現貨供應,全新正品保障,售后服務支持無憂!同時,納多德光模塊及高速線纜產品與NVIDIA網卡產品將在解決方案上實現高效融合。納多德25G/100G產品組合可以為客戶提供適用于數據中心和高性能計算網絡應用的各種高密度和低功耗25Gb/100Gb以太網連接,提高數據中心基礎設施的效率。
審核編輯:湯梓紅
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