کارت شبکه HPE Ethernet 10Gb 2-port 524SFP+ Adapter P08446-B21

کارت شبکه HPE Ethernet 10Gb 2‑port 524SFP+ Adapter P08446‑B21

–

مقدمه: یک آداپتور چندمنظوره با کنترلر Marvell QL41401

–

در دیتاسنترهای امروزی، کارت شبکه دیگر صرفاً یک رابط ساده برای انتقال بسته‌ها نیست، بلکه باید به عنوان یک موتور تخلیه بار هوشمند عمل کند و پردازش‌های سنگین I/O را از دوش CPU بردارد. کارت شبکه HPE Ethernet 10Gb 2‑port 524SFP+ Adapter با شماره قطعه P08446‑B21 دقیقاً بر اساس همین فلسفه طراحی شده است: یک NIC نیست که فقط پهنای باند ۱۰ گیگابیتی را فراهم کند، بلکه یک پلتفرم کامل تخلیه بار I/O است که در قالب یک کارت PCIe استاندارد عرضه می‌شود.

این آداپتور با بهره‌گیری از کنترلر Marvell FastLinQ QL41401——که پیشتر با نام QLogic FastLinQ شناخته می‌شد——و رابط PCI Express 3.0 x8، دو پورت SFP+ را با پهنای باند تجمعی ۴۰ گیگابیت بر ثانیه ارائه می‌دهد. اما قدرت واقعی 524SFP+ نه در پهنای باند خام، بلکه در مجموعه Offloadهای سخت‌افزاری آن نهفته است: پشتیبانی از RDMA (شامل iWARP، RoCE و RoCEv2)، Tunnel Offload برای VXLAN، NVGRE و GENEVE، SR‑IOV، DPDK و Jumbo Frames تا ۹.۶ کیلوبایت.

این قابلیت‌ها 524SFP+ را به گزینه‌ای جذاب برای محیط‌های مجازی‌سازی متراکم، شبکه‌های Overlay، ذخیره‌سازی مبتنی بر RDMA و دیتاسنترهای نرم‌افزارمحور (SDN) تبدیل کرده است. HPE می‌گوید طراحی این آداپتور به گونه‌ای است که “کارایی بالا، تأخیر کم و حداقل مصرف CPU را با تخلیه بار بسیاری از پردازش‌های I/O به درون آداپتور ارائه دهد” و تأخیر کم نیز “به طور چشمگیری کارایی برنامه‌های کاربردی را بهبود بخشیده و منابع CPU میزبان را برای انجام وظایف مهم‌تر آزاد می‌کند”.

–

مشخصات فنی: کنترلر Marvell QL41401 و پهنای باند ۴۰ گیگابیت بر ثانیه

–

قلب تپنده کارت 524SFP+، کنترلر Marvell FastLinQ QL41401 (که با نام QL41401-A2G نیز شناخته می‌شود) است. این تراشه یک پردازنده شبکه تک‌راه‌حلی (Single‑Chip Solution) پیشرفته است که دو پورت ۱۰ گیگابیتی SFP+ را مدیریت می‌کند. معماری QL41401 به گونه‌ای طراحی شده که ضمن ارائه کارایی بالا، مجموعه‌ای از Offloadهای سخت‌افزاری پیشرفته را برای کاهش بار CPU فراهم کند——از جمله RDMA (iWARP، RoCE و RoCEv2)، Tunnel Offload (VXLAN، NVGRE و GENEVE)، و DPDK.

رابط ارتباطی این آداپتور با مادربرد سرور از طریق PCI Express 3.0 با ۸ لاین (x8) برقرار می‌شود. پهنای باند این رابط——حدود ۸ گیگابایت بر ثانیه در هر جهت——برای پشتیبانی هم‌زمان از دو پورت ۱۰ گیگابیتی Full‑Duplex با پهنای باند تجمعی ۴۰ گیگابیت بر ثانیه کاملاً کافی است. فرم‌فاکتور کارت از نوع Plug‑in Card (Stand‑up) بوده و با ابعاد ۲.۴ اینچ ارتفاع، ۸.۵ اینچ عرض و ۹.۷ اینچ عمق (حدود ۶.۱ × ۲۱.۶ × ۲۴.۶ سانتی‌متر) و وزن تقریبی ۱۰.۲۳ اونس (حدود ۲۹۰ گرم) عرضه می‌شود.

همچنین این کارت شبکه دارای استانداردهای 802.3، 802.1Q (VLAN Tagging)، 802.3x (Flow Control)، 802.3ad/LACP، 802.3ae (10 Gigabit Ethernet)، 802.1AX، 802.1Qbb (PFC) 802.1Qaz (ETS)، 802.1Qau (Congestion Notification)، 802.1Qbg، 802.2x میباشد.

مشخصات فنی دقیق 524SFP+ به شرح زیر است:

حضور استانداردهای Data Center Bridging (DCB)——یعنی 802.1Qbb (Priority‑based Flow Control) و 802.1Qaz (Enhanced Transmission Selection)——به‌ویژه حائز اهمیت است، چرا که این پروتکل‌ها برای ایجاد شبکه‌های Lossless Ethernet که برای ترافیک حساس به تأخیر RoCE و iWARP ضروری هستند، استفاده می‌شوند.

–

قابلیت‌های پیشرفته RDMA: پروتکل‌های iWARP، RoCE و RoCEv2

–

یکی از مهم‌ترین نقاط قوت 524SFP+، پشتیبانی از فناوری Remote Direct Memory Access (RDMA) است——قابلیتی که امکان انتقال مستقیم داده بین حافظه سرورهای مختلف را بدون دخالت CPU فراهم می‌کند. آنچه 524SFP+ را از بسیاری از رقبا متمایز می‌سازد، پشتیبانی هم‌زمان از سه پروتکل RDMA است:

–

این تنوع پروتکل‌ها یک مزیت استراتژیک بزرگ محسوب می‌شود. iWARP (Internet Wide Area RDMA Protocol) با پیاده‌سازی RDMA بر روی TCP/IP استاندارد، نیازی به زیرساخت Data Center Bridging (DCB) ندارد و می‌تواند بر روی هر شبکه اترنت استاندارد کار کند——ویژگی‌ای که آن را برای ارتباطات بین دیتاسنتری یا محیط‌های ابری ترکیبی که کنترل کاملی بر زیرساخت شبکه وجود ندارد، بسیار ارزشمند می‌سازد. RoCE v1 برای شبکه‌های لایه ۲ با تأخیر بسیار پایین بهینه‌سازی شده، و RoCE v2 با پشتیبانی از مسیریابی IP، امکان استفاده از RDMA را در شبکه‌های لایه ۳ فراهم می‌کند.

HPE تأکید می‌کند که 524SFP+ با کاهش مصرف CPU و پشتیبانی از RDMA، به “بهبود تراکم ماشین مجازی میزبان (VM) و کارایی سرور کمک می‌کند”. این قابلیت برای مهاجرت VMها (Live Migration)، ذخیره‌سازی مبتنی بر SMB Direct، پایگاه‌های داده توزیع‌شده و سیستم‌های فایل موازی حیاتی است. همچنین پشتیبانی از Microsoft SMB Direct به طور خاص در مستندات HPE ذکر شده است.

–

Tunnel Offload و DPDK: شتاب‌دهی شبکه‌های Overlay و پردازش بسته‌های کوچک

–

کارت 524SFP+ فراتر از RDMA، با مجموعه‌ای از Offloadهای پیشرفته شبکه‌های Overlay و شتاب‌دهی پردازش بسته‌ها عرضه می‌شود. یکی از برجسته‌ترین این قابلیت‌ها، Tunnel Offload برای سه پروتکل اصلی شبکه‌های Overlay است: VXLAN، NVGRE و GENEVE. در شبکه‌های Overlay مبتنی بر VMware NSX، Microsoft Azure Stack HCI یا OpenStack، بسته‌های داده باید چندین لایه بسته‌بندی (Encapsulation) و بسته‌گشایی (Decapsulation) را پشت سر بگذارند——عملیاتی که اگر توسط CPU انجام شود، می‌تواند ۳۰ تا ۴۰ درصد از چرخه‌های پردازشی را مصرف کند. 524SFP+ این عملیات را مستقیماً روی سخت‌افزار Marvell QL41401 انجام می‌دهد و CPU میزبان را برای وظایف اصلی‌تر آزاد می‌کند.

مستندات HPE همچنین اشاره می‌کند که 524SFP+ “انعطاف‌پذیری مهاجرت VM را با حداقل تأثیر بر کارایی و مصرف برق کمتر با تخلیه بار تونل (VXLAN، NVGRE و GENEVE) افزایش می‌دهد”.

علاوه بر Tunnel Offload، 524SFP از DPDK (Data Plane Development Kit) نیز پشتیبانی می‌کند——فناوری‌ای که با دور زدن کرنل سیستم‌عامل، امکان پردازش مستقیم بسته‌ها در فضای کاربر را با سرعت بسیار بالا فراهم می‌کند. HPE می‌گوید این آداپتور “انتقال پردازش I/O بسته‌های کوچک را با کیت توسعه صفحه داده (DPDK) شتاب می‌دهد”. این قابلیت برای کاربردهای مخابراتی (Telco)، مجازی‌سازی عملکردهای شبکه (NFV)، تجارت الکترونیک و بازی‌های آنلاین——که در آنها میلیون‌ها بسته کوچک باید با حداقل تأخیر پردازش شوند——حیاتی است.

–

سازگاری گسترده با سرورهای HPE ProLiant Gen10

–

کارت شبکه 524SFP+ با پارت نامبر P08446‑B21 به طور رسمی برای سرورهای نسل دهم HPE ProLiant (Gen10) طراحی و تأیید شده است. دامنه سازگاری این آداپتور بسیار گسترده است و شامل مدل‌های زیر می‌شود:

524SFP+ با سیستمعامل‌های اصلی سازمانی از جمله Microsoft Windows Server، Red Hat Enterprise Linux (RHEL)، SUSE Linux Enterprise Server (SLES)، VMware vSphere و Canonical Ubuntu سازگار است.

–

SR‑IOV و مجازی‌سازی: افزایش تراکم VMها

–

کارت 524SFP+ از فناوری Single Root I/O Virtualization (SR‑IOV) پشتیبانی می‌کند——قابلیتی که HPE آن را به عنوان “توانایی اجرای تعداد زیادی ماشین مجازی (VM) بر روی هر سرور” توصیف می‌کند. با ایجاد Functionهای مجازی (VF)، هر ماشین مجازی می‌تواند مستقیماً و با حداقل سربار Hypervisor به منابع سخت‌افزاری کارت دسترسی داشته باشد، که نتیجه آن کاهش تأخیر شبکه و افزایش تراکم VMها است. HPE تأکید می‌کند که این قابلیت “نیاز به سخت‌افزار را کاهش می‌دهد و در نتیجه هزینه‌های مربوط به فضا و برق مورد نیاز دستگاه‌های سخت‌افزاری را کم می‌کند”.

–

سوالات متداول

–

–

نتیجه‌گیری: انتخابی برای دیتاسنترهای نسل جدید

–

کارت شبکه HPE Ethernet 10Gb 2‑port 524SFP+ Adapter P08446‑B21 با کنترلر Marvell FastLinQ QL41401، یک NIC استاندارد نیست که فقط پهنای باند ۱۰ گیگابیتی را فراهم کند. این آداپتور یک پلتفرم کامل تخلیه بار I/O است که با پشتیبانی از iWARP، RoCE و RoCEv2——سه پروتکل اصلی RDMA——همراه با Tunnel Offload برای VXLAN، NVGRE و GENEVE، SR‑IOV برای مجازی‌سازی پیشرفته، و DPDK برای شتاب‌دهی بسته‌های کوچک، نقشی محوری در دیتاسنترهای مدرن ایفا می‌کند. Jumbo Frames تا ۹.۶ کیلوبایت و پشتیبانی از استانداردهای DCB نیز این کارت را برای شبکه‌های Lossless Ethernet و ذخیره‌سازی مبتنی بر RDMA آماده می‌سازد.

مهم‌ترین مزیت رقابتی 524SFP+، ترکیب پشتیبانی از iWARP در کنار RoCE و RoCEv2 است——قابلیتی که انعطاف‌پذیری کم‌نظیری به سازمان‌ها می‌دهد تا RDMA را بر اساس زیرساخت شبکه موجود خود (با یا بدون DCB) پیاده‌سازی کنند. برای مدیران شبکه‌ای که به دنبال یک NIC ایستاده قدرتمند، کم‌مصرف و با مجموعه کامل Offloadهای سخت‌افزاری برای سرورهای HPE ProLiant Gen10 هستند، 524SFP+ با کنترلر Marvell QL41401 یک انتخاب هوشمندانه و آینده‌نگر است.

–

–

در پناه ایزد منان 😉