Miksi NIC-tekniikasta tulee seuraava standardi korkean suorituskyvyn verkottumisessa?

Nykyaikaisissa verkottumisympäristöissä,Verkkoliitäntäohjaimet ovat kehittyneet huomattavasti yksinkertaisten porttisovittimien ulkopuolelle. Nykyinen sukupolvi tarjoaa edistynyttä purkamista, monijomen ominaisuuksia, virtualisointitukea ja laitteistoki

Verkkirajapinnan ohjain (NIC) on laitteistokomponentti (kortilla, siru tai moduuli), joka yhdistää tietokoneen tai laitteen verkkoon, tyypillisesti Ethernetin tai kuidun kautta. Se käsittelee fyysisiä ja data -linkkikerroksia kääntämällä isäntä- ja verkkoväliaineen välillä.

Nykyaikaiset NIC: t, etenkin palvelimissa, datakeskuksissa tai korkean suorituskyvyn skenaarioissa, sisältävät joukko edistyneitä ominaisuuksia: purkumoottorit, virtualisointituki, useita jonoja, pakettien suodatus, salaus jne.

Alla on näytteen eritelmätaulukko, jolla havainnollistetaan millaisia ​​parametreja, joita voidaan nähdä huippuluokan NIC: ssä:

Nämä ominaisuudet edustavat huippuluokan NIC-eritelmää, joka on tarkoitettu verkkokuormien, tietokeskusten tai pilvi-infrastruktuurin vaatimiseen.

Miksi nämä edistyneet NIC -ominaisuudet ovat nyt kriittisiä?

1. Kasvava kysyntä suorituskyvyn ja matalan viiveen kysyntä

Kun sovellukset siirtyvät 4K/8K-videoon, AR/VR, reaaliaikainen analytiikka, AI-päätelmäryhmät ja hajautettu tallennustila, verkon pullonkaulat syntyvät helposti. Suorittimet eivät aina pysty käsittelemään korkeita pakettien määrää, mikä tekee purkamisesta ja laitteistokiihdytyksestä välttämättömiä.

2. Suorittimen purku ja tehokkuus

Nykyaikaiset NIC: t voivat purkaa tehtäviä, kuten tarkistussumma, segmentointi, salaus ja protokollan prosessointi, jotta voidaan vapauttaa CPU -syklien sovelluslogiikkaa varten. Ilman tätä isäntäprosessorista tulee pullonkaula raskaiden verkkokuormien alla.

3. Virtualisointi- ja pilviarkkitehtuurit

Pilviympäristöissä useilla virtuaalikoneissa tai säiliöissä on fyysisiä NIC -tiedostoja. SR-IOV: n kaltaiset tekniikat mahdollistavat yhden NIC: n esittämään useita virtuaalifunktioita (VFS) vähentämällä virtualisoinnin yleiskustannuksia ja viivettä.

4. Turvallisuusvaatimukset

Salausta, suojattuja tunneleita ja todennusta on yhä enemmän käsitellä linja -arvolla. NIC: t, joissa on sisäänrakennettu salaus tai MacSec-tuki, parantavat turvallisuutta vaarantamatta suorituskykyä.

5. Tulevaisuuden kestävyys ja skaalautuvuus

Tietokeskukset ovat siirtymässä kohti 25 / 50/100 GBE: tä, erillisiä arkkitehtuureja ja tiukasti integroituja verkkokankaat. NIC: n valitseminen, jotka voivat skaalata ja tukea tulevia protokollia, on välttämätöntä varhaisen vanhenemisen välttämiseksi.

Kuinka valita, ottaa käyttöön ja optimoida NIC: t

Tässä osassa avainkysymykset ja strategiat kuvaavat kuinka ottaa käyttöön NIC: t, jotka vastaavat tavoitteidesi kanssa.

Mitä arvioida valittaessa NIC

• Kaistanleveys ja porttityyppi: Varmista, että NIC tukee tarkoitettua linkin nopeutta (esim. 1/10/25/40/100 GBE).

• PCIE -käyttöliittymä ja väylän leveys: NIC -ominaisuuden ja isäntäliittymän välinen epäsuhta voi tukahduttaa suorituskyvyn.

• POISTA- ja kiihtyvyysominaisuudet: Valitse NICS, jotka tukevat TCP: tä, UDP: tä, salausta, pakkauksen purkamista tarpeen mukaan.

• Jonon syvyys ja rinnakkaisuus: Lisää jonot auttavat jakamaan kuormaa ytimien kesken.

• Virtualisointituki: VM: n tai säiliöiden ympäristöissä SR-IOV, VF/virtuaalinen kytkimen integrointi ovat kriittisiä.

• Luotettavuus ja standardit: sertifikaatit, ympäristötoleranssit, virheenkorjaus ja myyjän tukevat asia.

• Ohjelmistoekosysteemi ja ohjaimet: Yhteensopivuus OSE: n (Linux, Windows, BSD jne.) Ja hallintatyökalujen (esim. DPDK, RDMA -pinot) kanssa.

• Suojausominaisuudet: Laitteiden salaus, MacSec, suojattu käynnistys, eristysominaisuudet.

• Kustannukset vs. TCO: NIC voi maksaa alun perin enemmän, mutta säästää CPU -sykliä, voimaa ja tulevia päivityksiä.

Opiskelu ja optimointi parhaat käytännöt

1. Sovita NIC työmäärään
   Yksinkertaisten tiedostojensiirtojen osalta NIC -perus voi riittää. Käytä reaaliaikaisia ​​tai korkeita IOPS-kuormia, käytä NIC: tä edistyneellä purkoilla.

2. NUMA -tietoisuus ja sitominen
   Kohdista NIC moni-pistorasiajärjestelmissä CPU: n kanssa. Pin keskeyttää, jonot ja työntekijän kierteet asianmukaisesti minimoidaksesi numa-viivettä.

3. Keskeyttäminen ja viritys
   Säädä keskeytyksen maltillisuus tasapainon latenssin ja läpäisyasteen suhteen.

4. Jonoohjaus ja hajaute
   Käytä vastaanottopuolen skaalausta (RSS) tai virtausohjaaja virtausten karttaamiseen ytimiin älykkäästi.

5. Laiteohjelmisto- ja ohjaimen päivitykset
   Pidä NIC -laiteohjelmisto ja ohjaimet ajan tasalla virhekorjauksista, suorituskyvyn parannuksista ja tietoturvakorjauksista.

6. Seuranta ja telemetria
   Kerää jonon syvyyksiä, pudotuksia, PCIe -virheitä, lämpötilaa ja käyttöä poikkeavuuksien havaitsemiseksi varhain.

NIC -tekniikan trendit ja tulevaisuuden suunnat

1. Smartnics & Data Tason kiihtyvyys

NIC: t kehittyvät ohjelmoitaviksi kiihdyttimiksi (Smartnics), jotka purkavat kokonaiset verkko- tai tallennuspinoet P4: n, FPGA: n tai ASIC -logiikan avulla.

2. Verkon, tallennustilan lähentyminen

Tulevat NIC: t yhdistävät verkottumisen, tallennustilan (esim. NVME: n kankaat) ja turvallisuusperusteet (TLS, DPI) yhtenäisessä tietotasossa.

3. Terabit NICS & Beyong

NIC -suunnittelun lisääntyessä nopeudella (400 GBE, 800 GBE, 1,6 TBE) on skaalaa kaistanleveyteen, PCIe -kaistoihin, jäähdytykseen ja virtaan.

4. Pilviperäiset yhteydet

Baremetal- ja hajautetut arkkitehtuurit työntävät NIC: t tukemaan uusia abstraktiokerroksia vaihtamiseen, peittoverkkoihin ja kangasorkesteriin.

5. ai / ml upotettu käsittely

On-NIC-ML-päätelmät, älykäs pakettien luokittelu ja poikkeavuuden havaitseminen vähentävät viivettä ja purkaa keskuspalvelimia.

Usein kysyttyjä kysymyksiä (usein kysytyt kysymykset)

Mitä eroa on aluksella (integroidulla) NIC: llä ja erillisen NIC: n välillä?
Integroidut NIC: t on rakennettu emolevyyn tai SOC: hen ja riittää yleiseen käyttöön. Diskreetti NICS (lisäkortit tai moduulit) tarjoavat tyypillisesti paremman suorituskyvyn, lisää ominaisuuksia ja päivityksen joustavuutta.

Kuinka SR-IOV voi parantaa virtualisoinnin suorituskykyä?
SR-IOV antaa NIC: lle mahdollisuuden esitellä useita virtuaalisia toimintoja (VFS) vieraiden VM: ille ohittaen hypervisorin datapolkuilla. Tämä vähentää yleiskustannuksia ja viivettä antamalla VMS: n läheisyyteen laitteistoon.

Yhteenvetona voidaan todeta, että NIC: t eivät ole enää vain sovittimia-ne ovat älykkäitä, korkean suorituskyvyn päätepisteitä, joilla on keskeinen rooli nykyaikaisessa verkkoinfrastruktuurissa. Ne tulisi valita ja ottaa käyttöön varoen, etenkin korkean kysynnän ympäristöissä, suorituskyvyn, tehokkuuden ja turvallisuuden maksimoimiseksi. Tulevaisuus viittaa ohjelmoitaviin Smartnicsiin, lähentyneisiin toimintoihin ja integroidulle tietotason kiihtyvyydelle.TeleformiTarjoaa seuraavan sukupolven NIC-tuotelinjan, joka on optimoitu suorituskykyyn, joustavuuteen ja pitkäikäisyyteen nykyaikaisissa verkoissa. Lisätietoja tai keskustelua ympäristössäsi,Ota yhteyttätänään.