کارت شبکه HPE Ethernet 10Gb 2-Port 530SFP+ Adapter 652503-B21

کارت شبکه HPE Ethernet 10Gb 2‑Port 530SFP+ Adapter 652503‑B21

–

مقدمه: 530SFP+، سنگ بنای نسل هشتم با قلب Broadcom

–

در تاریخچه زیرساخت‌های شبکه سازمانی، برخی محصولات نقشی فراتر از مشخصات فنی خود ایفا می‌کنند و به ستون‌هایی برای جهش‌های نسلی تبدیل می‌شوند. کارت شبکه HPE Ethernet 10Gb 2‑Port 530SFP+ Adapter با شماره قطعه 652503‑B21، یکی از همین محصولات ماندگار است. این آداپتور که در سال 2013 معرفی شد، با تکیه بر کنترلر Broadcom BCM57810S، ۲۵۶ مگابایت حافظه داخلی و گذرگاه PCIe 2.0 x8، اولین گام بلند HPE برای عبور از دنیای ۱ گیگابیت به عصر ۱۰ گیگابیت در سرورهای ProLiant Gen7 و Gen8 بود.

530SFP+ یک آداپتور دو پورته SFP+ است که پهنای باند تجمعی دوطرفه ۴۰ گیگابیت بر ثانیه (۲۰ گیگابیت Full‑Duplex در هر پورت) را ارائه می‌دهد——عددی که در زمان خود، پاسخگوی سنگین‌ترین بارهای کاری دیتاسنتری از جمله مجازی‌سازی، تحلیل داده‌های بزرگ و ذخیره‌سازی تحت شبکه بود. این کارت با پشتیبانی از فناوری‌های کلیدی مانند TCP Offload Engine (TOE)، SR‑IOV، VMware NetQueue، Microsoft VMQ و مجموعه کاملی از استانداردهای Data Center Bridging (DCB)، فراتر از یک NIC ساده عمل کرده و بخش قابل توجهی از بار پردازشی CPU را از دوش پردازنده اصلی سرور برمی‌دارد. آنچه 530SFP+ را از بسیاری از رقبای هم‌دوره خود متمایز می‌کند، ترکیب بلوغ مهندسی Broadcom با مصرف انرژی کمتر از ۸ وات است——چیزی که آن را به یکی از کم‌مصرف‌ترین کارت‌های ۱۰ گیگابیتی در کلاس خود تبدیل کرده است.

–

کنترلر Broadcom BCM57810S و فناوری TOE: وقتی سخت‌افزار جای CPU را می‌گیرد

–

قلب تپنده کارت 530SFP+، کنترلر Broadcom BCM57810S است——یک پردازنده شبکه تک‌راه‌حلی (Single‑Chip Solution) که با ۲۵۶ مگابایت حافظه اختصاصی عرضه می‌شود. این تراشه که PHY و MAC را در یک قالب واحد ادغام کرده، حاصل نسل جدیدی از مهندسی شبکه است که هدف آن کاهش پیچیدگی، مصرف برق و فضای اشغال‌شده روی برد است.

مهم‌ترین وجه تمایز BCM57810S، پشتیبانی از TCP Offload Engine (TOE) است——فناوری که پردازش کامل پشته پروتکل TCP/IP را از CPU میزبان به سخت‌افزار کارت منتقل می‌کند. برخلاف Offloadهای ساده‌تر مانند TSO (TCP Segmentation Offload) که تنها عملیات قطعه‌قطعه‌سازی بسته‌ها را تخلیه می‌کنند، TOE کل فرآیند مدیریت اتصال TCP——شامل Checksum، Segmentation، Acknowledgement و کنترل پنجره——را روی پردازنده داخلی BCM57810S انجام می‌دهد. نتیجه این Offloading کامل، آزادسازی ۳۰ تا ۴۰ درصد از چرخه‌های CPU در بارهای کاری سنگین iSCSI، NFS و FCoE است——منابع ارزشمندی که می‌توانند به اجرای ماشین‌های مجازی یا برنامه‌های کاربردی اصلی اختصاص یابند.

فراتر از TOE، BCM57810S مجموعه‌ای از Offloadهای Stateless را نیز ارائه می‌دهد: محاسبات Checksum برای TCP، IP و UDP، عملیات Large Send Offload (LSO) و TCP Segmentation Offload (TSO) همگی مستقیماً روی سخت‌افزار انجام می‌شوند. این کنترلر همچنین از Receive Side Scaling (RSS) برای توزیع هوشمند بار پردازشی بسته‌های دریافتی بین هسته‌های مختلف CPU و از Message Signaled Interrupts Extended (MSI‑X) برای مدیریت پیشرفته وقفه‌ها و جلوگیری از گلوگاه‌های وقفه‌ای در سیستم‌های چندپردازنده‌ای پشتیبانی می‌کند. همچنین پشتیبانی از Jumbo Frames با امکان انتقال فریم‌های تا ۹ کیلوبایت——بیش از ۵ برابر اندازه فریم استاندارد ۱۵۰۰ بایتی——سربار پردازشی را در انتقال فایل‌های حجیم و عملیات بکاپ‌گیری تحت شبکه به طور چشمگیری کاهش می‌دهد.

–

مشخصات فنی: دو پورت SFP+ با پهنای باند تجمعی ۴۰ گیگابیت بر ثانیه

–

مشخصات فنی 530SFP+ فراتر از یک NIC ساده، تصویری از یک آداپتور مهندسی‌شده برای محیط‌های سازمانی ترسیم می‌کند. هر یک از دو پورت SFP+ این کارت در حالت تمام‌دوپلکس (Full‑Duplex) قادر است ۲۰ گیگابیت بر ثانیه (۱۰ گیگابیت ارسال + ۱۰ گیگابیت دریافت) را انتقال دهد و مجموع پهنای باند تجمعی دوطرفه آن به ۴۰ گیگابیت بر ثانیه می‌رسد. این پهنای باند عظیم، 530SFP+ را برای بارهای کاری فوق‌العاده سنگین——از جمله محاسبات با کارایی بالا (HPC)، کلاسترهای پایگاه داده، و پردازش‌های کلان داده——کاملاً مناسب می‌سازد.

رابط ارتباطی این آداپتور با مادربرد سرور از طریق PCI Express 2.0 با ۸ لاین (x8) برقرار می‌شود. پهنای باند این رابط——حدود ۴ 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. نکته جالب توجه اینکه با وجود طراحی برای PCIe 2.0، کارت در اسلات‌های PCIe 3.0 نیز به صورت x8 عمل می‌کند و سازگاری بالایی با نسل‌های مختلف سرور دارد.

ابعاد فیزیکی این کارت از نوع Low‑Profile (نیمه‌ارتفاع) است و با هر دو براکت Full‑Height و Low‑Profile عرضه می‌شود. این طراحی فشرده، نصب آسان آن را در انواع شاسی‌های رک‌مونت 1U و 2U و همچنین سرورهای برج (Tower) تضمین می‌کند. وزن کارت حدود ۴۵۰ گرم و ابعاد آن ۱۹.۰۵ × ۵.۷۲ × ۲۴.۱۳ سانتی‌متر است. پورت‌های SFP+ این آداپتور از ماژول‌های فیبر نوری SR/LR برای فواصل طولانی، کابل‌های DAC (Direct Attach Copper) برای فواصل کوتاه، و کابل‌های AOC (Active Optical Cable) برای انعطاف‌پذیری بیشتر پشتیبانی می‌کنند.

از نظر استانداردهای شبکه، 530SFP+ مجموعه کاملی از پروتکل‌های IEEE را پوشش می‌دهد: IEEE 802.3، 802.3ad (LACP)، 802.1AX، 802.1Qbb (Priority‑based Flow Control)، 802.1Qaz (Enhanced Transmission Selection)، 802.1Qau (Congestion Notification)، 802.1Qbg (Edge Virtual Bridging) و 802.1Qbh. حضور استانداردهای Data Center Bridging (DCB)——به‌ویژه 802.1Qbb و 802.1Qaz——این کارت را برای ایجاد شبکه‌های Lossless Ethernet که برای ترافیک حساس به تأخیر iSCSI و FCoE ضروری هستند، کاملاً آماده می‌سازد. همچنین پشتیبانی از IEEE 1588 (Precision Time Protocol) نیز آن را برای کاربردهای حساس به زمان——مانند معاملات مالی و شبکه‌های مخابراتی——مناسب ساخته است.

–

قابلیت‌های Offloading و مجازی‌سازی: آزادسازی CPU برای وظایف اصلی

–

530SFP+ با مجموعه‌ای از موتورهای تخلیه بار سخت‌افزاری (Hardware Offloading)، بار سنگین پردازش بسته‌های شبکه را از دوش CPU برمی‌دارد و هسته‌های پردازشی را برای اجرای برنامه‌های کاربردی اصلی آزاد می‌کند. این قابلیت‌ها که مستقیماً از کنترلر Broadcom BCM57810S به ارث رسیده‌اند، شامل TOE (پردازش کامل پشته TCP/IP)، Stateless Offloads (محاسبات Checksum و Segmentation)، RSS و MSI‑X (توزیع هوشمند بار و مدیریت وقفه‌ها)، و Jumbo Frames تا ۹ کیلوبایت می‌شوند.

علاوه بر Offloading، این کارت شبکه از فناوری SR‑IOV (Single Root I/O Virtualization) نیز پشتیبانی می‌کند. این فناوری با ایجاد Functionهای مجازی (VF)، به ماشین‌های مجازی امکان می‌دهد مستقیماً و با حداقل سربار Hypervisor به منابع سخت‌افزاری کارت دسترسی داشته باشند و تأخیر شبکه را به سطح نزدیک به سخت‌افزار واقعی (Near‑Native) کاهش می‌دهد. پشتیبانی از VMware NetQueue و Microsoft VMQ نیز با ایجاد صف‌های پردازشی مجزا برای هر ماشین مجازی، توزیع هوشمند ترافیک را در محیط‌های VMware ESXi و Microsoft Hyper‑V بهبود می‌بخشد و تراکم VMها را افزایش می‌دهد.

همچنین 530SFP+ از فناوری NIC Teaming (Bonding) برای ترکیب دو پورت فیزیکی با استفاده از استاندارد IEEE 802.3ad/LACP پشتیبانی می‌کند که هم پهنای باند تجمعی را افزایش داده و هم افزونگی (Redundancy) در برابر خرابی لینک‌ها را تضمین می‌کند. این قابلیت به مدیران شبکه کمک می‌کند تا تحمل خطای شبکه را افزایش دهند و پهنای باند را بهینه سازند. 530SFP+ همچنین از PXE Boot، VLAN Tagging (IEEE 802.1Q)، و Precision Time Protocol (IEEE 1588) پشتیبانی می‌کند.

–

مقایسه 530SFP+ با 530T و 534FLR‑SFP+

–

برای درک بهتر جایگاه 530SFP+ در سبد محصولات HPE، مقایسه آن با دو مدل هم‌عصر——530T و 534FLR‑SFP+——ضروری است. هر سه کارت از کنترلر یکسان Broadcom BCM57810S با ۲۵۶ مگابایت حافظه داخلی بهره می‌برند و پهنای باند تجمعی ۴۰ گیگابیت بر ثانیه را ارائه می‌دهند. تفاوت اصلی در نوع اتصال و پروتکل‌های پشتیبانی‌شده نهفته است.

530T با پورت‌های RJ‑45 از استاندارد 10GBASE‑T پشتیبانی می‌کند و امکان استفاده از کابل‌های مسی CAT 6A تا مسافت ۱۰۰ متر را فراهم می‌آورد——مزیتی بزرگ برای سازمان‌هایی که زیرساخت فیبر نوری ندارند. در مقابل، 530SFP+ با پورت‌های SFP+ برای دیتاسنترهایی که از فیبر نوری یا کابل‌های DAC استفاده می‌کنند، مناسب‌تر است و تأخیر پایین‌تری نیز ارائه می‌دهد.

مدل 534FLR‑SFP+ اما یک آداپتور FlexFabric است——یعنی علاوه بر قابلیت‌های 530SFP+، از پروتکل‌های FCoE (Fibre Channel over Ethernet) و NPAR (NIC Partitioning) نیز پشتیبانی می‌کند——قابلیت‌هایی که 530SFP+ فاقد آنهاست. همچنین 534FLR‑SFP+ از فرم‌فاکتور FlexibleLOM بهره می‌برد و مستقیماً روی اسلات اختصاصی مادربرد نصب می‌شود، در حالی که 530SFP+ یک کارت PCIe استاندارد (Stand‑up) است.

–

کاربردها و سناریوهای استقرار: از HPC تا ذخیره‌سازی تحت شبکه

–

تطبیق‌پذیری 530SFP+ آن را برای طیف وسیعی از سناریوهای راهبردی مناسب می‌سازد:

–

طراحی حرارتی و مصرف انرژی کمتر از ۸ وات

–

یکی از برجسته‌ترین دستاوردهای مهندسی در 530SFP+، مصرف انرژی بسیار پایین آن است. این آداپتور با مجموع توان مصرفی کمتر از ۸ وات، یکی از کم‌مصرف‌ترین کارت‌های دو پورته ۱۰ گیگابیتی در کلاس خود محسوب می‌شود. این مصرف پایین——که در مقایسه با بسیاری از NICهای نسل قبلی (۱۲ تا ۱۸ وات) کاهشی چشمگیر محسوب می‌شود——نتیجه مستقیم معماری تک‌تراشه‌ای BCM57810S است که PHY و MAC را در یک قالب واحد ادغام کرده است.

530SFP+ به فناوری HPE Sea of Sensors 3D Technology مجهز است——مجموعه‌ای از ۳۲ سنسور هوشمند که به طور خودکار فعالیت حرارتی را در سراسر سرور ردیابی می‌کند و در صورت افزایش دما، فن‌ها را فعال کرده و سایر تنظیمات را برای کاهش مصرف انرژی بهینه می‌سازد. این فناوری همراه با طراحی کاملاً غیرفعال (Fanless) و بدون قطعه متحرک، قابلیت اطمینان کارت را افزایش داده و نقاط خرابی مکانیکی را حذف می‌کند. محدوده دمای عملیاتی ۰ تا ۵۵ درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی ۵ تا ۹۵ درصد (غیرمتراکم)، استقرار این کارت را در انواع محیط‌های دیتاسنتری تضمین می‌کند.

–

سازگاری گسترده با سرورهای HPE ProLiant Gen7 تا Gen10

–

کارت شبکه 530SFP+ با پارت نامبر 652503‑B21 (پارت نامبر یدکی: 656244‑001) عمدتاً برای سرورهای نسل‌های Gen7، Gen8 و Gen9 HPE ProLiant طراحی شده، اما دامنه سازگاری آن فراتر رفته و بسیاری از سرورهای Gen10 را نیز پوشش می‌دهد. بر اساس مستندات رسمی HPE، این آداپتور با خانواده‌های زیر سازگاری کامل دارد:

–

سرورهای رک‌مونت (DL Series)

HPE ProLiant DL160 Gen8، DL165 G7، DL360e Gen8، DL360p Gen8، DL380e Gen8، DL380p Gen8، DL385p Gen8، DL180 Gen10، DL360 Gen10، DL380 Gen10، DL388p Gen8، DL560 Gen10

سرورهای Apollo

Apollo 4200 Gen10، Apollo XL170r Gen10، Apollo XL190r Gen10

سیستم‌های ذخیره‌سازی و HCI

HPE Nimble Storage dHCI Large Solution with HPE ProLiant DL380 Gen10, Medium Solution with HPE ProLiant DL360 Gen10, Small Solution with HPE ProLiant DL360 Gen10; SimpliVity 380 Gen10

از نظر نرم‌افزاری، 530SFP+ با سیستم‌عامل‌های اصلی سازمانی از جمله Microsoft Windows Server 2008 R2/2012، Red Hat Enterprise Linux 5.7/6.1، SUSE Linux Enterprise Server 10/11، VMware ESXi 5.x/6.x، Oracle Solaris 10/11 و Microsoft Windows HPC Server 2008 پشتیبانی می‌شود. این دامنه پشتیبانی گسترده، 530SFP+ را به گزینه‌ای فوق‌العاده منعطف برای سازمان‌هایی با زیرساخت‌های ترکیبی تبدیل کرده است.

–

ارزش اقتصادی و بازگشت سرمایه (ROI)

–

کارت 530SFP+ با قیمتی رقابتی در بازار عرضه می‌شود (بسته به منطقه و فروشنده، حدود ۸۷۷ پوند برای نمونه‌های نو و قیمت‌های بسیار پایین‌تر در بازار قطعات استوک). تحلیل بازگشت سرمایه (ROI) نشان می‌دهد که کاهش قابل توجه مصرف CPU (از طریق TOE و Offloading سخت‌افزاری) و مصرف برق (کمتر از ۸ وات) می‌تواند در طول یک سال هزینه‌های عملیاتی را به‌طور چشمگیری کاهش دهد. در مقیاس یک دیتاسنتر با ۱۰۰۰ سرور، صرفه‌جویی در مصرف برق و هزینه‌های سرمایش می‌تواند به هزاران دلار در سال برسد. همچنین محصول با گارانتی ۳ ساله HPE و خدمات پشتیبانی فنی عرضه می‌شود و بازار قطعات استوک نیز گزینه‌های مقرون‌به‌صرفه‌ای برای نگهداری از سرورهای موجود فراهم می‌کند.

–

جمع‌بندی نهایی

–

کارت شبکه HPE Ethernet 10Gb 2‑Port 530SFP+ Adapter 652503‑B21 یک راه‌حل جامع و مهندسی‌شده برای سازمان‌هایی است که به دنبال ارتقای زیرساخت شبکه خود از ۱ گیگابیت به ۱۰ گیگابیت هستند. این آداپتور با کنترلر Broadcom BCM57810S، ۲۵۶ مگابایت حافظه داخلی، TCP Offload Engine (TOE) برای تخلیه بار پردازشی ذخیره‌سازی، SR‑IOV برای مجازی‌سازی، و مصرف انرژی کمتر از ۸ وات، مجموعه‌ای از قابلیت‌های سازمانی را در یک بسته واحد ارائه می‌دهد.

مهم‌ترین مزیت رقابتی 530SFP+، بلوغ و پایداری اثبات‌شده آن در هزاران دیتاسنتر در سراسر جهان، همراه با TOE برای بهبود کارایی ذخیره‌سازی و پشتیبانی کامل از استانداردهای DCB برای شبکه‌های Lossless Ethernet است. سازگاری گسترده با نسل‌های Gen7، Gen8، Gen9 و حتی Gen10 سرورهای HPE ProLiant، این کارت را به یک انتخاب هوشمندانه و ماندگار برای مدیران شبکه‌ای تبدیل می‌کند که به دنبال افزایش پهنای باند، کاهش بار CPU و حفظ سرمایه‌های سخت‌افزاری موجود هستند. اگرچه 530SFP+ فاقد Tunnel Offload برای VXLAN/NVGRE و DPDK (که در نسل‌های جدیدتر مانند 562T و 568SFP+ وجود دارند) می‌باشد، اما برای دیتاسنترهایی که بر ذخیره‌سازی iSCSI، مجازی‌سازی پایه و بارهای کاری HPC متمرکز هستند، همچنان یک انتخاب قدرتمند، کم‌مصرف و مقرون‌به‌صرفه است.

–

–

در پناه ایزد منان 😉