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如何使用网卡连接10G/25G/40G服务器与交换机?

发布于 2020年03月25日 by
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网卡(NIC)是一种可为计算机或服务器提供网络连接的硬件组件,是任何网络都必不可少的基本部件,尤其是企业网和数据中心。目前,光纤网卡拥有不同端口数、传输速率以及传输介质的类型,适用于不同的网络环境,备受用户欢迎。那么您知道什么情况下需要使用那种类型的网卡(NIC)吗?

为什么要使用网卡?

网卡的使用与它的作用和功能有着密切关联。从物理层面来说,网卡可为计算机或服务器与网络提供连接接口,无论是有线网络还是无线网卡,都可以建立通信链路。此外,网卡的使用可实现终端设备与局域网(LAN)之间的通信以及基于互联网协议(IP)的大型网络通信。当网卡使用在物理层和数据链路层时,可提供标准接口,以便物理层和数据链路层进程正常运行。欲了解更多关于网卡的基本信息,可访问《一文带你全方位了解网卡》

如何使用10G/25G/40G网卡?

在不同的网络环境中,网卡的解决方案也各不相同。下面以目前市面上使用最为广泛的10G、25G和40G网卡为例探讨其网络解决方案。

10G网卡的应用

目前市面上10G网卡分为10GBASE-T 网卡和10G SFP+网卡,前者主要应用于万兆铜缆布线,后者用于万兆光纤通信。

10GBASE-T 网卡应用

如下图,两台10GBASE-T交换机分别通过万兆铜链路与四台主机连接。两台交换机之间通过MLAG功能构建了40G链路,提高了网络带宽和网络可靠性。在该网络拓扑结构中,每台主机都需要一个双端口的10GBASE-T网卡来建立两条万兆链路。与10GSFP+网卡相比,10GBASE-T网卡无需光模块和光纤,只需与网线直连即可,是一种具备经济效益的解决方案。但,该网卡只适用于遵循10GBASE-T标准的设备上且传输距离不超过100米的应用环境。

10GBASE-T网卡应用方案.jpg


图1: 10GBASE-T网卡应用方案

下表为上述10GBASE-T网卡应用案例所用到的产品:

产品ID 产品描述 数量(个)
17931 40GBASE-SR4 QSFP+光模块 4
74279 MTP光纤跳线 2
75601 双端口10GBASE-T网卡 4
66789 Cat6a网络跳线 8

10G SFP+网卡的应用

10G SFP+网卡的应用与上述10BASE-T网卡相似,如下图,在该二层网络中,两台交换机通过堆叠功能简化网络管理并提高网络灵活性。其中两台交换机具备24个SFP+端口,每台主机可支持万兆光纤连接,当交换机与主机实现连接时,需要4个10G SFP+网卡。用户可根据不同需求选择双端口或四端口的10G SFP+网卡,双端口的10G SFP+网卡恰好能满足现有需求,但若是网络在短期内会扩展且预算充足,那么建议您选择四端口10G SFP+网卡。与10GBASE-T网卡相比,10G SFP+网卡更加适用于传输距离小于10米以及传输距离超过100米的应用环境。因为10G SFP+网卡既可通过使用10G光模块和光纤实现远距离的传输,也可通过10G DAC高速线缆实现短距离(10米以内)的传输。

10G SFP+网卡应用方案.jpg

图2: 10G SFP+网卡应用方案

下表为上述10G SFP+网卡应用案例所用到的产品:

产品ID 产品描述 数量(个)
73467 S5900-24S4T2Q交换机(24个10G、4个千兆RJ45和2个40G端口) 2
17931 40GBASE-SR4 QSFP+光模块 4
74279 MTP光纤跳线 2
75600/75602 双端口/四端口10G SFP+网卡 4
74386 OM3多模光纤跳线 8
11589 10GBASE-SR SFP+光模块 16

25G网卡的应用

如下图,在该25G网卡应用方案中,两台25G数据中心交换机分别与四台服务器之间连接并进行MLAG配置,与上述10GSFP+网卡应用相似,在25G网络中,25G网卡可通过上述两种方式实现服务器与交换机的通信。第一种,针对远距离传输(100米以上),25G网卡与SFP28光模块和光纤跳线搭配使用;第二种,针对短距离传输(5米以内),25G网卡与SFP28 DAC高速线缆搭配使用。

25G网卡应用方案.jpg

图3: 25G网卡应用方案

上述25G网卡的解决方案如下表:

产品ID 产品描述 数量(个)
74372 OM4多模光纤跳线 8
75603 双端口25G网卡 4
35182 100GBASE-SR4 QSFP28光模块 4
68017 MTP光纤跳线 2
67973 25GBASE-SR SFP28光模块 16

40G网卡应用

如下图,在该40G脊叶架构中,两台脊交换机之间进行互联,且经MLAG配置后,分别与叶交换机相连;然后通过在服务器上使用40G网卡实现叶交换机与服务器之间的连接。当叶交换机与服务器的传输距离小于7米时,可直接使用40G QSFP+ DAC高速线缆连接40G网卡;当叶交换机与服务器的传输距离大于7米时,可使用40G QSFP+光模块与光纤跳线连接40G网卡。

40G网卡应用方案.jpg

图4: 40G网卡应用方案

上述40G网卡解决方案如下表:

产品ID 产品描述 数量(个)
17931 40BASE-SR4 QSFP+光模块 12
75604 双端口40G网卡 1
74279 MTP光纤跳线 7

总结

总的来说,网卡的选择和使用需根据用户的网络环境及需求而来,如根据链路的传输介质的不同可选择双绞线网卡和光纤网卡;根据所需端口数以及考虑到网络的冗余性而选择不同端口数的网卡;根据所需带宽选择相应速率的网卡。飞速(FS)可提供不同速率、传输介质和端口数的网卡以及相应的解决方案,帮助您构建经济高效且稳定的网络。

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