کارت شبکه OCP 3.0 چیست؟ مقایسه OCP 3.0 ،PCIe و FlexibleLOM در سرورهای HP
به گزارش بوستان گفتگو، با افزایش حجم داده، توسعه مجازی سازی و استفاده گسترده تر از سامانه های ذخیره سازی تحت شبکه، انتخاب کارت شبکه سرور دیگر فقط به سرعت اسمی آن محدود نمی گردد. هنگام انتخاب یک کارت شبکه 10، 25 یا 100 گیگابیتی باید نوع اسلات، تعداد Lane های ارتباطی، فرم فکتور کارت، نسل سرور، نوع کانکتور و سازگاری Firmware نیز آنالیز گردد.
یکی از گزینه هایی که در سرورهای نو بیشتر دیده می گردد، کارت شبکه OCP 3.0 است. این کارت ها در ظاهر با کارت های متداول PCIe تفاوت دارند و در یک اسلات اختصاصی نصب می شوند. در کنار آن ها، کارت های Stand-up PCIe و خانواده FlexibleLOM نیز همچنان در بسیاری از زیرساخت ها استفاده می شوند. شناخت تفاوت این سه ساختار از خرید قطعه ناسازگار، اشغال غیرضروری اسلات های توسعه و ایجاد محدودیت در ارتقای آینده جلوگیری می نماید.
کارت شبکه OCP 3.0 چیست؟
OCP NIC 3.0 یک طراحی استاندارد برای اتصال کارت شبکه به سرور است که با هدف ایجاد یک فرم فکتور مشخص، قابلیت سرویس پذیری بهتر و کاهش وابستگی به طراحی اختصاصی هر سازنده توسعه پیدا نموده است. عبارت OCP از Open Compute Project گرفته شده است؛ پروژه ای که روی توسعه طراحی های باز برای تجهیزات دیتاسنتر تمرکز دارد.
OCP 3.0 به خودی خود یک سرعت شبکه یا پروتکل انتقال داده نیست. یک کارت OCP3 می تواند از پورت های 1GbE، 10GbE، 25GbE، 100GbE یا سرعت های دیگر استفاده کند. سرعت واقعی و قابلیت های کارت به کنترلر شبکه، تعداد پورت ها، نوع رابط، پهنای باند PCIe و پشتیبانی سرور بستگی دارد.
آیا کارت OCP3 از رابط PCIe استفاده می نماید؟
بله. کارت شبکه OCP 3.0 از نظر الکتریکی معمولا از Lane های PCIe برای ارتباط با پردازنده و چیپ ست سرور استفاده می نماید، اما در اسلات استاندارد PCIe روی رایزر نصب نمی گردد. این کارت در محفظه اختصاصی OCP قرار می گیرد و به همین علت یک اسلات متداول توسعه را اشغال نمی نماید.
این تفاوت در سرورهایی اهمیت دارد که اسلات های PCIe آن ها باید برای تجهیزاتی مانند کارت گرافیک، کنترلر ذخیره سازی، HBA، کارت Fibre Channel، شتاب دهنده محاسباتی یا کارت شبکه دوم حفظ گردد.
مزایای اصلی کارت شبکه OCP 3.0
- عدم اشغال اسلات های استاندارد روی رایزر سرور
- دسترسی فیزیکی مناسب تر در سرورهایی که برای OCP3 طراحی شده اند
- امکان استفاده از کارت های شبکه پرسرعت با تعداد پورت های مختلف
- کاهش وابستگی به فرم فکتورهای کاملا اختصاصی یک تولیدنماینده
- استفاده بهتر از فضای داخلی سرورهای رکمونت
- حفظ اسلات های توسعه برای کنترلرها و شتاب دهنده های دیگر
این مزایا به معنای سازگاری یک کارت OCP3 با تمام سرورها نیست. نوع اسلات، تعداد Lane های در دسترس، نسل PCIe، ابعاد کارت، توان مصرفی و فهرست قطعات تأییدشده باید برای مدل دقیق سرور آنالیز گردد.
کارت شبکه PCIe یا Stand-up چیست؟
کارت شبکه PCIe همان ساختار متداولی است که روی یکی از اسلات های توسعه سرور نصب می گردد. این کارت ها معمولا به وسیله رایزر به مادربرد متصل می شوند و در مدل های Low Profile یا Full Height عرضه می شوند. تنوع کارت های PCIe بسیار زیاد است و تقریبا برای تمام نسل های سرور می توان گزینه های سازگار پیدا کرد.
مزایای کارت شبکه PCIe
- تنوع زیاد مدل، برند، سرعت و نوع پورت
- قابل استفاده در طیف گسترده ای از سرورهای قدیمی و نو
- دسترسی به کارت های تخصصی Ethernet، InfiniBand و Fibre Channel
- امکان انتخاب مدل های دارای قابلیت های Offload و RDMA
- دسترسی آسان تر به قطعات جایگزین در بازار
محدودیت های کارت PCIe
مهم ترین محدودیت کارت Stand-up، اشغال یکی از اسلات های توسعه است. این موضوع در سرورهای 1U یا پیکربندی های دارای GPU و کنترلرهای متعدد اهمیت بیشتری دارد. بعلاوه باید ارتفاع براکت، نوع رایزر، نسل PCIe، تعداد Laneها و محدودیت نصب کارت در هر اسلات آنالیز گردد.
قرار گرفتن فیزیکی کارت در یک اسلات x16 نیز الزاما به معنی استفاده از 16 Lane نیست. بعضی کارت ها از رابط x8 استفاده می نمایند و بعضی مدل های پرسرعت به پهنای باند بیشتری احتیاج دارند. مشخصات کارت و معماری اسلات باید هم زمان کنترل گردد.
FlexibleLOM چیست؟
FlexibleLOM خانواده ای از کارت های شبکه ماژولار است که در تعدادی از سرورهای HP ProLiant استفاده شده است. این کارت ها در یک محل اختصاصی روی سرور نصب می شوند و مانند کارت OCP3، اسلات استاندارد PCIe روی رایزر را اشغال نمی نمایند.
در نام بعضی محصولات این خانواده عبارت هایی مانند FLR، FLR-SFP+ یا FLR-T دیده می گردد. نوع پسوند می تواند اطلاعاتی درباره فرم کارت یا رابط شبکه ارائه دهد، اما برای تشخیص سازگاری کافی نیست. پارت نامبر قطعه و QuickSpecs سرور باید مبنای تصمیم گیری قرار گیرد.
تفاوت FlexibleLOM و OCP 3.0
FlexibleLOM و OCP3 از نظر ظاهری، کانکتور، ابعاد و ساختار نصب یکسان نیستند و نباید به عنوان جایگزین مستقیم یکدیگر در نظر گرفته شوند. حتی اگر دو کارت از چیپ ست و سرعت مشابه استفاده نمایند، امکان نصب کارت FlexibleLOM در اسلات OCP3 یا برعکس وجود ندارد، مگر اینکه سازنده صراحتا چنین سازگاری یا مبدلی را تعریف نموده باشد.
FlexibleLOM بیشتر در بعضی پلتفرم های قبلی HPE دیده می گردد، درحالی که OCP 3.0 در بسیاری از طراحی های نوتر مورد استفاده قرار گرفته است. بااین حال، نسل سرور به تنهایی معیار قطعی نیست و باید پیکربندی دقیق شاسی آنالیز گردد.
مقایسه OCP 3.0، PCIe و FlexibleLOM
| معیار مقایسه | OCP 3.0 | PCIe Stand-up | FlexibleLOM |
|---|---|---|---|
| محل نصب | اسلات اختصاصی OCP | اسلات استاندارد روی رایزر | اسلات اختصاصی FlexibleLOM |
| اشغال اسلات رایزر | خیر | بله | خیر |
| رابط الکتریکی | PCIe | PCIe | وابسته به طراحی سرور |
| تنوع محصولات | رو به افزایش | بسیار زیاد | محدود به پلتفرم های سازگار |
| سازگاری با سرورهای قدیمی | محدود | بیشتر | وابسته به نسل و مدل HPE |
| حفظ اسلات های توسعه | بله | خیر | بله |
| وابستگی به سازنده | کمتر، با وجود احتیاج به تأیید سازگاری | کمتر | بیشتر |
| مناسب برای ارتقای سرور نو | در صورت وجود اسلات سازگار | در صورت وجود اسلات رایزر آزاد | فقط برای پلتفرم های پشتیبانی شده |
آیا OCP3 از PCIe سریع تر است؟
فرم فکتور به تنهایی مشخص نماینده سرعت کارت شبکه نیست. یک کارت OCP3 الزاما از یک کارت Stand-up سریع تر یا کندتر نیست. برای مقایسه عملکرد باید کنترلر شبکه، تعداد Laneهای PCIe، نسل PCIe، تعداد پورت ها، سرعت هر پورت، قابلیت های Offload و محدودیت های سرور آنالیز گردد.
اگر یک چیپ ست مشخص در دو نسخه OCP3 و PCIe ارائه شده باشد و هر دو نسخه به پهنای باند کافی دسترسی داشته باشند، عملکرد شبکه آن ها می تواند بسیار نزدیک باشد. تفاوت اصلی در نحوه نصب، مصرف فضای داخلی، دسترسی فیزیکی و استفاده از اسلات های توسعه خواهد بود.
نقش تعداد Lane و نسل PCIe
کارت های 10 یا 25 گیگابیتی معمولا به پهنای باند کمتری نسبت به کارت های چندپورتی 100 گیگابیتی احتیاج دارند. اگر کارت روی رابطی با Lane یا نسل PCIe ناکافی نصب گردد، ممکن است پهنای باند کامل تمام پورت ها در بار هم زمان در دسترس نباشد.
عدد درج شده روی پورت شبکه باید در کنار مشخصات Host Interface آنالیز گردد. وجود دو پورت 100 گیگابیتی به تنهایی تضمین نمی نماید که سرور بتواند در تمام شرایط مجموع پهنای باند اسمی را پردازش کند.
چه زمانی کارت OCP 3.0 انتخاب مناسب تری است؟
سرور دارای تعداد محدودی اسلات PCIe است
در سرورهای 1U یا پیکربندی هایی که چند کنترلر و شتاب دهنده نصب می گردد، هر اسلات PCIe اهمیت دارد. استفاده از کارت OCP3 می تواند اسلات های رایزر را برای تجهیزات دیگر آزاد نگه دارد.
زیرساخت برای مجازی سازی طراحی شده است
هاست های مجازی سازی معمولا به چند مسیر شبکه برای ترافیک ماشین های مجازی، مدیریت، مهاجرت زنده، ذخیره سازی و افزونگی احتیاج دارند. یک کارت OCP3 دو یا چهار پورتی می تواند بدون مصرف اسلات استاندارد، بخشی از این احتیاج را تأمین کند.
سرور به شبکه ذخیره سازی متصل می گردد
در سناریوهایی مانند iSCSI، NVMe over Fabrics یا ذخیره سازی مبتنی بر Ethernet، انتخاب کارت مناسب فقط به سرعت پورت وابسته نیست. قابلیت های کنترلر، پشتیبانی از Jumbo Frame، تنظیمات Queue، Offload، RDMA و سازگاری با سیستم عامل نیز اهمیت دارد.
برای توسعه آینده برنامه ریزی شده است
اگر قرار است در آینده GPU، HBA یا کنترلر دیگری به سرور اضافه گردد، حفظ اسلات PCIe ارزش بیشتری پیدا می نماید. در این حالت استفاده از محفظه اختصاصی OCP می تواند انعطاف پیکربندی را افزایش دهد.
چه زمانی کارت PCIe گزینه مناسب تری است؟
کارت های PCIe برای افزودن یک مسیر شبکه دوم، ایجاد افزونگی میان کنترلرهای متفاوت یا استفاده از قابلیت های خاص یک چیپ ست نیز مناسب هستند. شرط اصلی، وجود رایزر و اسلات سازگار با ارتفاع، پهنای رابط و توان مصرفی کارت است.
در بسیاری از مدل های نو، اسلات اختصاصی OCP 3.0 به مدیران شبکه اجازه می دهد کارت شبکه مناسب را بدون اشغال اسلات های اصلی PCIe نصب نمایند. این مزیت در سرورهایی که به کارت گرافیک، کنترلر ذخیره سازی، HBA یا سایر تجهیزات توسعه احتیاج دارند، اهمیت بیشتری پیدا می نماید.
چه زمانی باید FlexibleLOM انتخاب گردد؟
FlexibleLOM زمانی قابل انتخاب است که سرور دقیقا از همان خانواده کارت پشتیبانی کند و هدف، حفظ اسلات های رایزر یا جایگزینی کارت فعلی باشد. خرید FlexibleLOM صرفا بر اساس شباهت ظاهری، سرعت پورت یا نام چیپ ست می تواند به تهیه قطعه ای منجر گردد که روی سرور نصب نمی گردد.
در پروژه های ارتقای سرورهای موجود، ابتدا باید پارت نامبر کارت فعلی، مدل کامل سرور و فهرست گزینه های شبکه تأییدشده استخراج گردد. سپس نسخه مناسب از نظر تعداد پورت، نوع کانکتور و سرعت انتخاب گردد.
چک فهرست انتخاب کارت شبکه برای سرور HP
1. مدل کامل و نسل سرور
نام عمومی سرور برای تشخیص سازگاری کافی نیست. مدل، نسل، نوع پردازنده، نسخه شاسی و در بعضی موارد پیکربندی CTO باید مشخص باشد.
2. نوع اسلات شبکه
وجود OCP، FlexibleLOM یا رایزر PCIe باید با آنالیز فیزیکی و مستندات سرور تأیید گردد. محل مشابه در پشت سرور الزاما به معنی یکسان بودن استاندارد نیست.
3. نسل PCIe و تعداد Laneها
مشخص گردد کارت از رابط x4، x8 یا x16 استفاده می نماید و اسلات سرور چه پهنای باندی در اختیار آن قرار می دهد. ابعاد فیزیکی اسلات با تعداد Laneهای فعال یکسان نیست.
4. سرعت و تعداد پورت ها
انتخاب میان 1، 10، 25، 40 یا 100 گیگابیت باید بر اساس ترافیک واقعی، ظرفیت سوئیچ، نوع کابل و برنامه توسعه شبکه انجام گردد.
5. نوع کانکتور
کارت های BASE-T از کابل مسی و کانکتور RJ45 استفاده می نمایند. کارت های SFP+، SFP28 یا QSFP به ماژول نوری، کابل DAC یا کابل AOC سازگار احتیاج دارند. کارت و سوئیچ باید از سرعت و نوع ماژول یکسان پشتیبانی نمایند.
6. پارت نامبر و سازگاری رسمی
نام چیپ ست به تنهایی کافی نیست. پارت نامبر HPE، شماره Spare و فهرست سرورهای پشتیبانی شده باید کنترل گردد. برای مشاهده مدل های مختلف و آنالیز مشخصات، می توان فهرست کارت شبکه سرور HPE را آنالیز کرد.
7. Firmware و Driver
کارت باید به وسیله سیستم عامل، Hypervisor و Firmware سرور پشتیبانی گردد. پیش از استقرار، نسخه درایور، Firmware کارت، System ROM و ابزارهای مدیریتی باید آنالیز و در صورت احتیاج به روزرسانی شوند.
8. قابلیت های نرم افزاری و Offload
قابلیت هایی مانند SR-IOV، RDMA، RoCE، VXLAN Offload، iSCSI Boot، PXE و Network Partitioning در تمام کارت ها یکسان نیستند. وجود نام تجاری مشابه نیز تضمین نماینده فعال بودن تمام این قابلیت ها در هر نسخه نیست.
برای مقایسه نسخه های OCP3 و Stand-up، نسل PCIe و ویژگی های هر آداپتور می توان به مراجعه کرد.
اشتباهات رایج هنگام خرید کارت شبکه OCP3
انتخاب کارت فقط بر اساس سرعت
یک کارت 25 یا 100 گیگابیتی در صورت ناسازگاری با اسلات، رایزر، Firmware یا سوئیچ قابل استفاده نخواهد بود. سرعت باید بعد از تأیید سازگاری آنالیز گردد.
یکسان دانستن OCP3 و FlexibleLOM
این دو فرم فکتور جایگزین مستقیم یکدیگر نیستند. کانکتور، ابعاد و نحوه نصب آن ها فرق دارد.
نادیده گرفتن تجهیزات سمت شبکه
ارتقای کارت سرور بدون آنالیز ظرفیت سوئیچ، نوع Transceiver، استاندارد کابل و سرعت لینک مقابل می تواند باعث افزایش هزینه بدون دستیابی به پهنای باند مورد انتظار گردد.
استفاده از ماژول یا کابل تأییدنشده
بعضی کارت ها و سوئیچ ها نسبت به نوع Transceiver یا کابل حساس هستند. سازگاری DAC، AOC یا ماژول نوری باید برای هر دو سمت لینک تأیید گردد.
فرض Hot-Plug بودن کارت
دسترسی ساده تر به کارت OCP3 به معنی امکان تعویض آن در حالت روشن نیست. روش خاموش کردن، جداسازی برق و تعویض قطعه باید مطابق دستورالعمل مدل سرور انجام گردد.
جمع بندی
OCP 3.0 یک فرم فکتور مدرن برای کارت شبکه سرور است که امکان استفاده از یک محفظه اختصاصی و حفظ اسلات های استاندارد PCIe را فراهم می نماید. کارت های PCIe همچنان بیشترین تنوع و گسترده ترین سازگاری را دارند و FlexibleLOM نیز در بعضی پلتفرم های HPE به عنوان گزینه شبکه ماژولار استفاده می گردد.
هیچ یک از این سه ساختار در تمام سناریوها برتر نیست. انتخاب صحیح باید بر اساس مدل دقیق سرور، نوع اسلات، پهنای باند PCIe، سرعت شبکه، کانکتور، پشتیبانی Firmware، احتیاجهای مجازی سازی و برنامه توسعه آینده انجام گردد. آنالیز پارت نامبر و مستندات رسمی پیش از خرید، مهم ترین مرحله برای جلوگیری از ناسازگاری و هزینه های اصلاح پیکربندی است.
منبع: شبکه چی