Два порта 10GbE · SFP+ · 10GBASE-T · Network Appliance

Материнские платы формата Mini-ITX с несколькими портами Ethernet 10 Гбит/с

Выберите платформу с несколькими портами 10GbE с учетом профиля трафика, типов носителей, пропускной способности PCIe, нагрузки на обработку пакетов, пути доступа к хранилищу, программных возможностей и стабильных тепловых характеристик.

  • 10 Гбит/с на портСкорость передачи данных по линии в исходном виде: 1,25 ГБ/с
  • Два порта 10GbEСовокупная пропускная способность канала — 20 Гбит/с
  • PCIe 3-го поколения, 4-полосный интерфейс~31,5 Гбит/с до учета накладных расходов протокола PCIe
Составьте бюджет на привлечение трафика Проверить мои требования к 10GbE
Материнская плата формата Mini-ITX с несколькими портами Ethernet 10 Гбит/с для виртуализации хранилищ, брандмауэров и пограничных сетей

Бюджет на транспортные расходы

Начните с расчета необходимой пропускной способности в каждом направлении, а не с количества портов

Канал 10GbE передает 10 Гб/с, или 1,25 ГБ/с необработанных данных с линейной скоростью до учета накладных расходов, связанных с протоколами Ethernet, IP, TCP/UDP, хранением данных, шифрованием или приложениями. Два порта обеспечивают совокупную пропускную способность канала 20 Гб/с, однако система по-прежнему должна обрабатывать этот трафик.

Рабочая нагрузка Вопрос о дорожном движении Что обычно становится пределом
Брандмауэр / Маршрутизатор Должен ли поток данных со скоростью 10 Гбит/с поступать в один порт и выходить из другого после NAT, VPN или проверки? Циклы ЦП, скорость передачи пакетов, шифрование, трафик памяти и очереди драйверов
NAS / Системы хранения данных Достаточно ли одного клиента 10GbE, или оба порта должны одновременно передавать трафик системы хранения данных? Массив дисков, файловая система, кэш, совместное использование PCIe и тепловые характеристики при записи
Захват / Визуализация Сколько камер или датчиков передают данные одновременно, и где эти данные хранятся или обрабатываются? Пропускная способность входа, копирование памяти, перехват пакетов, хранение и тракт ускорителя
Виртуализация Какой объем трафика проходит через виртуальные коммутаторы, сети хранения данных и границы виртуальных машин? Обработка vSwitch, очереди, группировка IOMMU и планирование работы ЦП

SFP+ · DAC · Оптический кабель · 10GBASE-T

Выберите физические носители перед фиксацией схемы портов

СМИ Полезные ссылки Лучшая посадка Проверка выпуска
SFP+ DAC Канал передачи данных со скоростью 10 Гбит/с · короткое соединение между устройствами Соединения между стойкой, устройством или ближайшим коммутатором, где предпочтительно использование съемного медного DAC Сертификация DAC, совместимость с аналогами, радиус изгиба, доступ к каркасу и температурный диапазон
Оптический кабель SFP+ Зависимость дальности действия и длины волны от оптических характеристик Более длинные соединительные линии, электрическая изоляция между оборудованием, структурированные оптоволоконные сети Тип оптики, тип волокна, сопутствующее оборудование, оптический бюджет и рабочая температура
10GBASE-T IEEE 802.3an · до 100 м по подходящему каналу категории 6A Существующая медная инфраструктура RJ45 и привычный выездной сервис Категория кабеля, нагрев физического уровня, магнитные помехи, электромагнитные помехи, автосогласование и воздушный поток в корпусе

Бюджет на соединение NIC с процессором по PCIe

Прежде чем рассчитывать на работу с линейной скоростью в режиме двухпортового соединения, необходимо проверить ширину электрического интерфейса PCIe

Два порта 10GbE могут потребовать совокупную пропускную способность канала в одном направлении на уровне 20 Гбит/с до учета накладных расходов. Поэтому маршрут сетевой карты имеет такое же значение, как и разъемы Ethernet.

Канал PCIe Приблизительная сигнализация полезной нагрузки после линейного кодирования Значение термина «10GbE»
PCIe 2-го поколения, 4-полосный ~16 Гбит/с до учета накладных расходов протокола PCIe Ниже суммарной пропускной способности 20 Гбит/с, полученной путем объединения двух каналов 10GbE
PCIe 3-го поколения, 4-полосный интерфейс ~31,5 Гбит/с до учета накладных расходов протокола PCIe Обеспечивает достаточный запас пропускной способности для двухканального маршрута сетевой карты 10 Гбит/с
PCIe 4-го поколения, 4-полосный интерфейс ~63 Гб/с до учета накладных расходов протокола PCIe Это полезно в тех случаях, когда трафик сетевых карт, NVMe или ускорителей проходит по одной и той же высокоскоростной платформенной магистрали

Скорость передачи пакетов · RSS · Нагрузка на прерывания

Небольшие пакеты могут перегрузить ЦП ещё до того, как перегрузят канал связи

При использовании Ethernet-фреймов минимального размера пропускная способность одного канала 10GbE составляет примерно 14,88 млн пакетов в секунду при линейной скорости, с учетом преамбулы и межфреймового интервала. Таким образом, пропускная способность двух портов в одном направлении может достигать 29,76 млн пакетов в секунду.

RSS и количество элементов в очереди

Функция масштабирования на стороне приема (Receive Side Scaling) позволяет распределять потоки между ядрами ЦП, если сетевая карта, драйвер и операционная система поддерживают необходимую структуру очередей.

Вынесение вычисления контрольной суммы и сегментации

Контрольная сумма, TSO/GSO и связанные с ними механизмы разгрузки могут снизить нагрузку на ЦП, однако их эффективность зависит от типа трафика и маршрута приложения.

Кадры Jumbo

Более крупный размер MTU может снизить накладные расходы на обработку пакетов в подходящих системах хранения или внутренних сетях, однако каждое устройство на пути передачи должно поддерживать выбранный размер MTU.

Профиль измеренного пакета

Протестируйте различные размеры пакетов, одновременные потоки и двунаправленный трафик, которые ожидаются в производственной среде, а не ограничивайтесь проверкой только крупных последовательных передач данных.

10GbE · NVMe · SATA

Система хранения данных должна передавать данные со скоростью, соответствующей пропускной способности сети

Один канал 10GbE обеспечивает пропускную способность на уровне 1,25 ГБ/с по номинальной скорости линии. Пропускная способность канала SATA 6 Гб/с ниже этой номинальной скорости, поэтому один канал SATA не может самостоятельно передавать поток данных с полной номинальной скоростью 10GbE.

Путь к хранилищу Ссылка Что необходимо проверить
SATA 6 Гбит/с Скорость передачи данных 6 Гбит/с до учета накладных расходов протокола хранения Ширина массива, контроллер, файловая система и устойчивая скорость записи
NVMe / PCIe Возможно, более одного канала 10GbE Совместное использование линий PCIe, тепловые характеристики SSD, глубина очереди и одновременный трафик сетевых карт
Двойное хранилище 10GbE Общая пропускная способность канала в исходном виде — 2,5 ГБ/с Смогут ли система хранения, оперативная память и процессор одновременно поддерживать работу обоих сетевых каналов

Обзор архитектуры систем хранения данных Mini-ITX для рабочих нагрузок 10GbE →

VLAN · LACP · SR-IOV · IOMMU

Совместная проверка работы сетевых функций контроллера, драйвера и ОС

Характеристика Ссылка Что необходимо подтвердить
VLAN IEEE 802.1Q Драйвер сетевой карты, настройки ОС, политика коммутатора и MTU
Агрегация каналов IEEE 802.1AX / LACP Политика хеширования, переключение узлов, поведение при отказе и возможность использования одним потоком более одного канала связи
SR-IOV Возможности NIC/платформы Поддержка конкретных контроллеров, прошивки, BIOS, IOMMU, гипервизора и драйверов гостевых систем
Пропускной режим Путь к платформе IOMMU / VT-d Группировка устройств, поведение при сбросе, прошивка и стек виртуализации

NIC · PHY · Оптический модуль · Корпус

Проведите проверку работоспособности 10GbE после того, как сетевое оборудование достигнет рабочей температуры

Физические уровни 10GBASE-T, модули SFP+, сетевые контроллеры, накопители NVMe и процессоры — все эти компоненты могут стать источниками интенсивного тепловыделения в системе формата Mini-ITX размером 170 × 170 мм.

Оба порта активны

Обеспечьте одновременный устойчивый трафик по обоим интерфейсам при активной работе предполагаемой рабочей нагрузки, связанной с маршрутизацией, хранением или сбором данных.

Температура среды

Контролируйте температуру медного PHY-модуля или модуля SFP+ в конечной корпусной сборке, а не только на открытом испытательном стенде.

Восстановление ссылок

Проверка отключения кабеля, перезапуска узла, повторного согласования канала связи и восстановления драйвера без приведения интерфейсов в неработоспособное состояние.

Счетчики ошибок

Регистрируйте ошибки CRC/FCS, потерянные пакеты, повторные передачи, ошибки PCIe и термическое ограничение производительности во время цикла валидации.

Стартовые платформы

Выберите интегрированный двойной модуль SFP+ или сменный сетевой адаптер PCIe

Стартовая платформа Когда использовать Подтвердить перед выпуском
Материнская плата Mini-ITX с двумя портами 10GbE SFP+ Два встроенных канала SFP+ соответствуют сетевой и механической конструкции Контроллер сетевой карты, канал PCIe, сертифицированные носители, драйвер, загрузка процессора, питание и охлаждение
LGA1700 Mini-ITX с разъемами PCIe Предпочтительно использовать сменную сетевую карту 10GbE или карту, предназначенную для конкретного контроллера Ширина электрического канала, BIOS, размеры сетевой карты, питание слотов, воздушный поток и зазор в корпусе

Обзор платформы 10GbE

Отправите профиль аудитории и выбор медиаресурсов

Укажите количество портов, тип разъемов (SFP+ или RJ45), размер пакетов, направление трафика, назначение (брандмауэр, хранилище или виртуализация), целевой процессор, устройства PCIe, ОС, питание, корпус, систему охлаждения, количество и целевые показатели проверки.

Отправить требования по 10GbE

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Часто задаваемые вопросы о нескольких портах 10GbE в формате Mini-ITX

Могут ли два порта 10GbE обеспечить пропускную способность приложения на уровне 20 Гб/с?

Не всегда. Они обеспечивают совокупную пропускную способность канала в 20 Гбит/с. Фактическая пропускная способность зависит от интерфейса PCIe, процессора, размера пакетов, программного обеспечения, системы хранения данных, носителей и тепловых характеристик.

Достаточно ли интерфейса PCIe Gen3 x4 для двух портов 10GbE?

Канал PCIe Gen3 x4 обеспечивает пропускную способность около 31,5 Гбит/с после линейного кодирования и до учета накладных расходов протокола PCIe, что обеспечивает практический запас пропускной способности по сравнению с двумя каналами 10GbE. Уточните фактическую согласованную ширину канала и объем совместно используемых ресурсов.

SFP+ или 10GBASE-T для промышленного устройства?

Выберите из доступных вариантов: проложенная кабельная сеть, дальность, питание, охлаждение, доступ к разъемам и модель обслуживания. Стандарт 10GBASE-T поддерживает дальность до 100 м по каналу категории Cat 6A соответствующих характеристик; модули SFP+ допускают использование сертифицированных коаксиальных кабелей (DAC) или оптоволоконных линий связи.

Почему брандмауэр не может достичь скорости 10 Гб/с даже при использовании сетевой карты 10GbE?

Маршрутизация, NAT, VPN, IDS/IPS и обработка небольших пакетов могут стать факторами, ограничивающими производительность процессора. Проводите тестирование с использованием реальных профилей пакетов, наборов правил, шифрования и трафика по обоим портам, а не полагайтесь исключительно на пропускную способность сетевого адаптера.

Пропускная способность без компромиссов для приложений промышленного класса

Наши платформы оснащены несколькими портами 10G Ethernet, обеспечивающими стабильную производительность на уровне скорости линии при различных условиях соединения, топологиях и рабочих нагрузках, что гарантирует высокоскоростную сетевую связь независимо от того, создаете ли вы «умные» заводы, периферийные узлы искусственного интеллекта или безопасные системы управления.