デュアル 10GbE · SFP+ · 10GBASE-T · ネットワーク・アプライアンス

複数の10GbEイーサネットポートを備えたMini-ITXマザーボード

トラフィックプロファイル、メディア、PCIe帯域幅、パケット処理負荷、ストレージパス、ソフトウェア機能、および持続的な熱特性に基づいて、マルチ10GbEプラットフォームを選択してください。.

  • ポートあたり10 Gb/s1.25 GB/s の生転送速度
  • デュアル 10GbE20 Gb/sの総リンク容量
  • PCIe Gen3 x4PCIeプロトコルのオーバーヘッドを除くと、約31.5 Gb/s
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ファイアウォール、ストレージ仮想化、エッジネットワーク向けに、複数の10GbEイーサネットポートを備えたMini-ITXマザーボード

交通予算

ポート数ではなく、各方向の必要なスループットから検討を始める

10GbEリンクは、イーサネット、IP、TCP/UDP、ストレージ、暗号化、あるいはアプリケーションのオーバーヘッドが加わる前の段階で、10 Gb/s、つまり1.25 GB/sの生のラインレートデータを伝送します。2つのポートにより合計20 Gb/sのリンク容量が提供されますが、システムはそのトラフィックを処理しなければなりません。.

ワークロード 交通に関する質問 通常、何が限界となるか
ファイアウォール／ルーター NAT、VPN、またはインスペクションの処理後、10 Gb/sのトラフィックは必ず一方のポートから入力され、もう一方のポートから出力されなければならないのでしょうか？ CPUサイクル、パケットレート、暗号化、メモリトラフィック、およびドライバキュー
NAS / ストレージ 10GbEクライアントが1台あれば十分でしょうか、それとも両方のポートで同時にストレージトラフィックを転送する必要がありますか？ ドライブアレイ、ファイルシステム、キャッシュ、PCIeの共有、および書き込み時の発熱
キャプチャ／ビジョン 同時にデータを送信するカメラやセンサーはいくつあり、そのデータはどこに保存・処理されるのでしょうか？ Ingressの帯域幅、メモリコピー、パケットキャプチャ、ストレージ、およびアクセラレータパス
仮想化 仮想スイッチ、ストレージネットワーク、およびVMの境界を、どれだけのトラフィックが通過しているのでしょうか？ vSwitchの処理、キュー、IOMMUグループ化、およびCPUスケジューリング

SFP+ · DAC · 光ファイバー · 10GBASE-T

ポートレイアウトを確定する前に、物理メディアを選択してください

メディア 参考資料 ベスト・フィット リリースチェック
SFP+ DAC 10 Gb/s リンク・機器間の短距離接続 取り外し可能な銅製DACの使用が推奨される、ラック、アプライアンス、または近接スイッチ間のリンク DAC認証、同種製品との互換性、曲げ半径、ケージへのアクセス、および温度
SFP+ 光ファイバー 光学的特性に依存する到達距離と波長 より長いリンク、機器間の電気的絶縁、構造化された光ファイバーネットワーク 具体的な光学部品、ファイバーの種類、相手側の機器、光伝送容量、および動作温度
10GBASE-T IEEE 802.3an · 適切なCat 6A回線を使用した場合、最大100 m 既存のRJ45銅線インフラと、現場サービスにおける豊富な実績 ケーブルカテゴリ、PHYの発熱、磁気特性、EMI、オートネゴシエーション、および筐体内の気流

NICからCPUへのPCIe帯域幅の割り当て

デュアルポートのラインレートを想定する前に、PCIeの電気的幅を確認してください

2つの10GbEポートでは、オーバーヘッドを除いた片方向の合計リンク帯域幅として20 Gb/sが必要となる場合があります。したがって、NICの経路はイーサネットコネクタと同様に重要です。.

PCIeリンク 回線符号化後の推定ペイロード信号 10GbEの意味
PCIe Gen2 x4 PCIeプロトコルのオーバーヘッドを除くと、約16 Gb/s 2つの10GbEリンクの合計20 Gb/s（生データ転送量）を下回る場合
PCIe Gen3 x4 PCIeプロトコルのオーバーヘッドを除くと、約31.5 Gb/s デュアル10GbE NICパスに対して実用的な余裕を確保します
PCIe Gen4 x4 PCIeプロトコルのオーバーヘッドを除くと、約63 Gb/s NIC、NVMe、またはアクセラレータのトラフィックが、より高速なプラットフォームファブリックを共有する場合に有用です

パケットレート・RSS・割り込み負荷

小さなパケットは、リンクが飽和する前にCPUを飽和させることがある

最小サイズのイーサネットフレームの場合、プリアンブルとフレーム間ギャップを含めると、1つの10GbEリンクのラインレートは秒間約1,488万パケットとなります。したがって、2つのポートでは、一方向で2,976万パケット/秒（29.76 Mpps）に迫る処理能力を発揮します。.

RSSとキュー数

「受信側スケーリング」は、NIC、ドライバ、およびオペレーティングシステムが必要なキューレイアウトをサポートしている場合、フローをCPUコア間で分散させることができます。.

チェックサムおよびセグメンテーションのオフロード

チェックサム、TSO/GSO、および関連するオフロード処理はCPUの負荷を軽減できますが、その効果はトラフィックの種類やアプリケーションのパスによって異なります。.

ジャンボフレーム

MTUを大きくすると、適切なストレージや内部ネットワークにおいてパケット処理のオーバーヘッドを軽減できますが、経路上のすべてのデバイスが、選択したMTUに対応している必要があります。.

測定されたパケットプロファイル

大規模な連続転送のみを検証するのではなく、本番環境で想定されるパケットサイズの組み合わせ、同時フロー、および双方向トラフィックについてもテストを行ってください。.

10GbE · NVMe · SATA

ストレージは、ネットワークが処理できる速度に合わせてデータを送信しなければならない

1つの10GbEリンクは、1.25 GB/sの生のラインレート容量に相当します。SATA 6 Gb/sリンクはこの生のネットワークレートを下回っているため、単一のSATAパスだけでは、10GbEの生のストリーム全体を供給することはできません。.

保存パス 参考文献 検証すべき事項
SATA 6 Gb/s ストレージプロトコルのオーバーヘッドを考慮する前のリンク速度：6 Gb/s アレイの幅、コントローラ、ファイルシステム、および持続書き込み速度
NVMe / PCIe 1つの10GbEリンクを超える可能性がある 共有PCIeレーン、SSDの熱特性、キュー深度、およびNICの同時トラフィック
デュアル 10GbE ストレージ 2.5 GB/s の生合計リンク容量 ストレージ、メモリ、CPUが、両方のネットワークパスを同時に処理できるかどうか

10GbEワークロード向けのMini-ITXストレージアーキテクチャを確認する →

VLAN · LACP · SR-IOV · IOMMU

コントローラ、ドライバ、OSの各要素におけるネットワーク機能について、一体となって確認してください

特徴 参考文献 確認すべき事項
VLAN IEEE 802.1Q NICドライバ、OSの設定、スイッチのポリシー、およびMTU
リンクアグリゲーション IEEE 802.1AX / LACP ハッシュポリシー、ピアの切り替え、フェイルオーバーの動作、および1つのフローが複数のリンクを使用できるかどうか
SR-IOV NIC／プラットフォームの機能 コントローラ、ファームウェア、BIOS、IOMMU、ハイパーバイザー、およびゲストドライバに対する完全なサポート
パススルー IOMMU / VT-d プラットフォームのパス デバイスのグループ化、リセット時の動作、ファームウェア、および仮想化スタック

NIC・PHY・光モジュール・筐体

ネットワークハードウェアが定常温度に達した後、10GbEの検証を行う

10GBASE-T PHY、SFP+モジュール、NICコントローラ、NVMeドライブ、およびCPUは、いずれも170 × 170 mmのMini-ITXシステム内で熱を集中させる原因となります。.

両方のポートがアクティブ

対象となるルーティング、ストレージ、またはキャプチャのワークロードが実行されている間、両方のインターフェースで同時かつ持続的なトラフィックを流してください。.

媒体温度

銅線PHYやSFP+モジュールの温度は、オープンベンチ上だけでなく、最終的な筐体内で監視してください。.

リンクの復元

インターフェースを使用不能な状態に陥らせることなく、テスト用ケーブルの取り外し、ピアの再起動、リンクの再ネゴシエーション、およびドライバの復旧を行う。.

エラーカウンター

検証実行中に、CRC/FCSエラー、パケット損失、再送信、PCIeエラー、およびサーマルスロットリングを記録してください。.

スタート台

統合型デュアルSFP+または交換可能なPCIe NICパスを選択してください

スタート台 こんな時に使おう リリース前に確認する
デュアル 10GbE SFP+ 対応 Mini-ITX マザーボード 2つの統合型SFP+リンクが、ネットワーク設計および機械設計に適合しています NICコントローラ、PCIeパス、認定メディア、ドライバ、CPU負荷、電源および冷却
PCIe拡張スロット付きLGA1700 Mini-ITXマザーボード 交換可能な10GbE NIC、またはコントローラ専用のカードが推奨されます 電気的レーン幅、BIOS、NICの寸法、スロットの電力供給、気流、および筐体のクリアランス

10GbEプラットフォームのレビュー

トラフィックプロファイルとメディア選定を送信してください

ポート数、SFP+ または RJ45、パケットサイズ、トラフィックの方向、ファイアウォール／ストレージ／仮想化の役割、CPU 対象、PCIe デバイス、OS、消費電力、筐体、冷却、数量、および検証対象を明記してください。.

10GbEの要件を提出する

よくあるご質問

複数の10GbE Mini-ITXに関するよくある質問

2つの10GbEポートで、20 Gb/sのアプリケーションスループットを実現できますか？

必ずしもそうとは限りません。これらは合計で20 Gb/sのリンク帯域幅を提供します。実際のスループットは、PCIe、CPU、パケットサイズ、ソフトウェア、ストレージ、メディア、および熱条件によって決まります。.

デュアル10GbEには、PCIe Gen3 x4で十分でしょうか？

PCIe Gen3 x4は、ラインエンコーディング後、PCIeプロトコルのオーバーヘッドを差し引く前の段階で、約31.5 Gb/sの帯域幅を確保しており、2本の10GbEリンクを上回る実用的な余裕があります。実際にネゴシエーションされた帯域幅と共有リソースを確認してください。.

産業用機器にはSFP+と10GBASE-T、どちらが適しているか？

敷設済みのケーブル設備、到達距離、電力、発熱、コネクタへのアクセス、およびサービスモデルから選択してください。10GBASE-Tは、適切なCat 6Aチャネル上で最大100 mまで対応しています。SFP+では、認定済みのDACまたは光ファイバー媒体を使用できます。.

なぜ、10GbE NICを搭載しているにもかかわらず、ファイアウォールの転送速度が10 Gb/sに達しないことがあるのでしょうか？

ルーティング、NAT、VPN、IDS/IPS、および小パケット処理は、CPUがボトルネックになる可能性があります。NICのラインレートだけに頼るのではなく、実際のパケットプロファイル、ルールセット、暗号化、および両ポートのトラフィックをテストしてください。.

産業グレード・アプリケーションのための妥協のない帯域幅

当社のプラットフォームは、複数の10Gイーサネットポートを搭載して設計されており、さまざまなリンク環境、トポロジー、ワークロードにおいて信頼性の高いラインレート性能を発揮します。これにより、スマートファクトリー、エッジAIノード、あるいはセキュアな制御システムの構築において、高速なネットワーク環境を確実に実現します。.