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  • 100G网卡NIC:下一代数据中心势不可挡的趋势

  • 2020-08-27
  • 网卡(NIC)即网络接口控制器,也被称为网络适配器或局域网接收器,主要是用于计算机和服务器上,将网络设备连接到局域网进行通信,若是没有网卡,网络设备就很难实现联网。目前网卡种类繁多,如无线网卡和有线网卡,以及10G到100G各种不同速率的网卡。其中,100G网卡是近年来才推出的产品,未占据市场较大份额。本文将着重介绍100G网卡及其趋势。

    100G网卡


    100G网卡是什么?

    网卡(NIC)一般安装在计算机或服务器上,通过网络与另一台计算机、服务器或其他网络设备进行通信。如今市场上网卡类型众多,但主要以有线网卡和无线网卡为主,其中无线网卡利用无线技术访问网络,而有线网卡需要使用DAC或AOC或光模块和光纤跳线进行连接。目前局域网基本上都是采用的以太网技术,根据网卡应用领域的不同可分为计算机网卡和服务器网卡。对于客户端计算机而言,一般情况下使用一个网卡即可,但对于服务器而言,则需要使用多个网卡来满足处理更多网络流量的需求。通常,计算机网卡都只有一个网络接口,而服务器网卡拥有多个网络接口,如双端口、四端口。


    如今,数据中心网络从10G向100G升级,25G服务器网卡已逐渐在市场上站稳了脚跟。而随着网络带宽需求的不断增长,数据中心也将向200G/400G甚至更高速率发展,不远将来100G服务器网卡也会占领市场主导地位。


    如何选购100G网卡?

    如何从市面上众多网卡中选出最佳的100G网卡呢?如果您陷入这个难题中,下面为您列出了一些建议和考虑事项。


    总线类型

    PCI是计算机内各部件通信的总线,目前计算机的主板上都是该类型的插槽。如今,服务器和工作站都使用着PCI、PCI-X和PCI-E三种PCI总线类型。其中,PCI是最为传统的总线类型,其具有32位的固定宽度,一次只能处理5个设备;PCI-X是其PCI的升级版本,可提供更大带宽,然而随着PCI-E总线类型的出现,PCI-X逐渐被取代。相对采用并行连接的PCI和PCI-X而言,PCI-E采用点对点串行技术,每条通道独享专用带宽,并不需要共享带宽,因此PCI-E总线成为了发展趋势。由于PCI-E拥有x1、x4、x8、x16、x32等五种尺寸(其中x32尺寸十分少见),因此在购买100G网卡前,先确认设备插槽的尺寸,以确保所选PCI-E总线与设备兼容。


    端口数

    目前市面上常见单端口和双端口的100G网卡,一般来说,选择单端口的100G网卡即可,但考虑到网络的安全性和可靠性,双端口100G网卡也是不错的选择,这样可提供冗余作用,避免因网卡故障导致网络瘫痪。


    是否支持热插拔

    若是可在不关闭系统的情况下安装和拆卸网卡,则能立即更换有故障的网卡,最大程度上减少故障时间。因此在选择100G网卡时,建议最好选择可支持热插拔的100G网卡。


    此外,由于每台服务器所支持的操作系统不同,如Windows Server 2008 R2、Windows Server 2012等,因此,在选购100G网卡之前需要先确定是否能支持服务器的操作系统。


    网卡发展趋势

    在1990年代和2000年代初期,网卡一般用于计算机上,直到后来才慢慢被用在服务器和工作站上,在此期间因为无线技术的成熟化以及无线网络的普及化,无线网卡也逐渐被广泛应用在计算机上,不过由于连接的可靠性,有线网卡在无需移动的网络设备中仍然是主导。近年来,行业也一直不断地推出新的网卡,以满足不同的以太网需求,如百兆网卡、千兆网卡、万兆网卡以及25G网卡等。


    数据中心正以前所未有的速度扩展,推动了服务器与交换机之间连接趋于更高带宽的发展。如今,数据中心正从10G向100G升级,其中25G网卡作为连接25G服务器与100G交换机的中间设备已然成为了主流。但,考虑到数据中心的带宽增长迅速及数据中心硬件升级周期为两年(也就是说每两年硬件会更新一次),以太网发展速度会比预期的要快。随着数据中心趋于400G发展,服务器与交换机之间的连接将趋于100G发展,100G网卡将在下一代数据中心中扮演着不可或缺的角色,目前光润通早已推出了100G网卡。


    由于市场对100G网卡的需求增长将推动其他网络设备的需求,如用于100G服务器上的100G光模块。如今市面上大多数光模块供应商可提供CXP/CFP/CFP4/QSFP28不同封装的100G光模块,如,光润通(GRT)可提供用于不同品牌网络设备上的100G CFP/CFP2/CFP4/QSFP28光模块。

    100G QSFP28光模块


    总结

    现如今随着5G网络的正式商用,运营商需要更高的带宽实现大流量数据的应用,这为100G网卡的应用铺平了道路,此时网络部署时所需的100G光模块和400G网络交换机也成为了必不可少的网络设备之一。相信在5G网络时代,100G网卡将逐渐普及,并将引领光通信市场持续增长。


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