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Comparación entre las tarjetas de red de 10G/25G/40G

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Vincent

Traductor Don Juan
31 de diciembre de 2019
2020-09-26 04:10:39
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Las redes informáticas cableadas siguen siendo fundamentales para los campos de redes y constituyen la opción más segura dentro de la red. Una tarjeta de red es considerada como uno de los periféricos más importantes en las redes cableadas. Existen una gran variedad de tarjetas de interfaz de red o tarjetas NIC (network interface cards, por sus siglas en inglés ) en el mercado; algunas son similares en su aspecto pero varían en sus propiedades y precios. En este artículo realizaremos un análisis y una comparación entre varias tarjetas de red con tasas específicas de 10G, 25G y 40G pertenecientes a las marcas FS, Intel y Mellanox.

Principales aspectos a considerar

A continuación, realizaremos la comparación teniendo en cuenta dos aspectos principales: el rendimiento (configuración de los puertos, velocidad de datos por puerto, anchura y velocidad de la ranura, controlador, etc.) y su funcionalidad (QoS y gestión del tráfico en el chip, iSCSI, NFS, FCoE, RoCE, sistema operativo, etc.), todo ello lo presentaremos a través de cuadros comparativos.

Las funcionalidades de las tarjetas NIC las explicaremos a continuación:


  • l QoS y gestión de tráfico en el chip: esta funcionalidad sirve para decidir cómo se puede gestionar la entrada y la salida de determinadas aplicaciones dentro del adaptador de red, identificando las aplicaciones sensibles a la latencia y evitando el tráfico de aplicaciones que no sean sensibles a la latencia, de modo que los usuarios puedan controlar la QoS de extremo a extremo de varias aplicaciones del host mediante un recurso de red Ethernet compartido.


  • l iSCSI: Internet Small Computer System Interface (en español: pequeña interfaz de sistemas informáticos de Internet) es un estándar de red de almacenamiento basado en el protocolo de Internet (IP) para vincular instalaciones de almacenamiento de datos que se utiliza para facilitar la transferencia a través de intranets y para gestionar el almacenamiento en grandes distancias.


  • l NFS: Network File System (en español: sistema de archivos de red) es un protocolo de sistema de archivos distribuidos que le permite a los usuarios que trabajan con ordenadores cliente acceder a los archivos a través de una red de ordenadores, del mismo modo que se accede al almacenamiento local.


  • l FCoE: Fibre Channel over Ethernet es un protocolo que abarca las tramas del canal de fibra a través de redes Ethernet estándar, permitiendo que el canal de fibra se beneficie de las redes de 10/25/40GbE, al tiempo que conserva su protocolo nativo.


  • l Descargas inteligentes: Los cuellos de botella de entrada y de salida se reducen a través de descargas inteligentes tales como VMDq (colas de dispositivos de máquinas virtuales) y partición flexible de puertos, utilizando SR-IOV (Single Root I/O Virtualization) para el tráfico de red por máquina virtual (VM), con el fin de conseguir un rendimiento y una escalabilidad de la máquina virtual muy cercanos a los originales.


  • l VMDq: Virtual Machine Device Queues (en español: colas de dispositivos de máquinas virtuales) generan colas para compartir tarjetas NIC basadas en software, las cuales están hechas con tecnología de silicio y descargan parte de la carga de gestión de las entradas y las salidas de la red desde el monitor de la máquina virtual o VMM (Virtual Machine Monitor).


  • l iWARP: es un protocolo de red informática que implementa la RDMA para la transferencia eficiente de datos a través de redes de protocolo de Internet. La RDMA: Remote Direct Memory Access (en español: acceso remoto directo a memoria) como su nombre lo indica es un acceso directo a la memoria de un ordenador dentro de otro sin que intervenga el sistema operativo de ninguno de los dos.


  • l RoCE: el RDMA over Converged Ethernet, (en español: RDMA sobre Ethernet convergente), es un protocolo de red que permite el acceso a la RDMA a través de una red Ethernet a través de la encapsulación de un paquete de transporte IB (InfiniBand) sobre Ethernet.


  • Comparación entre las tarjetas de red NIC de 10GbE


Comparación entre las tarjetas de red NIC de 10GbE

Tanto el modelo ELX540BT2-T2 como el X540-T2 son adaptadores de red de 10 GBase-T de doble puerto. En el siguiente cuadro encontrarás un resumen de las especificaciones más destacadas:


ELX540BT2-T2 X540-T2
Configuración del puerto Puertos dobles 10GBase-T Puertos dobles 10GBase-T
Tasa de datos por puerto 10GbE 10GbE
Velocidad y ancho de la ranura 5.0 GT/s, x8 carriles 5.0 GT/s, x8 carriles
Controlador Intel X540-BT2 Intel X540-BT2
Tipo de interfaz PCIe 2.1 PCIe 2.1
Soporte de altura Perfil bajo y altura completa Perfil bajo y altura complet
Funcionalidad (soportada) QoS y gestión de tráfico en el chip, partición flexible de puertos, VMDq, SR-IOV, descargas inteligentes, iSCSI, NFS QoS y gestión de tráfico en el chip, partición flexible de puertos, VMDq, SR-IOV, descargas inteligentes, iSCSI, NFS
Funcionalidad (no soportada) iWARP/RDMA iWARP/RDMA
OS Windows, Linux, FreeBSD, CentOS, UEFI, VMware ESX Windows, Linux, FreeBSD, EFI, VMware ESX, ESXi

Los modelos JL82599EN-F1, X520-SR1 y MCX4111A-XCAT son adaptadores de red SFP+ de 10GbE con un solo puerto. En el siguiente cuadro encontrarás un resumen de las especificaciones más destacadas:


FTXL710BM1-F4 X722-DA4
Configuración del puerto Un solo puerto SFP Un solo puerto SFP+
Tasa de datos por puerto 10GbE 10GbE
Velocidad y ancho de la ranura 8.0 GT/s, x8 Lanes 8.0 GT/s, x8 Lanes
Controller Intel XL710-BM1 Intel C628
Interface Type PCIe 3.0 PCIe 3.0
Bracket Height Low Profile and Full Height Low Profile and Full Height
Functionality
(Supported)
On-chip QoS and Traffic Management, Flexible Port Partitioning, VMDq, SR-IOV, Intelligent Offloads, iSCSI, NFS On-chip QoS and Traffic Management, Flexible Port Partitioning, VMDq, SR-IOV, Intelligent Offloads, iSCSI, NFS
Functionality
(Not Supported)
FCoE, iWARP, RoCE FCoE, iWARP, RoCE
OS Windows, Linux, FreeBSD, CentOS, UEFI, VMware ESXi Windows, Linux, FreeBSD

Los modelos JL82599EN-F1, X520-SR1 y MCX4111A-XCAT son adaptadores de red SFP+ de 10GbE con un solo puerto. En el siguiente cuadro encontrarás un resumen de las especificaciones más destacadas:


JL82599EN-F1 X520-SR1 MCX4111A-XCAT
Configuración del puerto Un solo puerto SFP+ Un solo puerto SFP+ Un solo puerto SFP+
Tasa de datos por puerto 10GbE 10GbE 10GbE
Velocidad y ancho de la ranura 5.0 GT/s, x8 carriles 5.0 GT/s, x8 carriles 5.0 GT/s, x8 carriles
Controlador Intel 82599EN Intel 82599 ConnectX-4 Lx
Tipo de interfaz PCIe 2.0 PCIe 2.0 PCIe 3.0
Soporte de altura Perfil bajo y altura completa Perfil bajo y altura completa Perfil bajo y altura completa
Funcionalidad (soportada) QoS y gestión de tráfico en el chip, partición flexible de puertos, VMDq, SR-IOV, descargas inteligentes, iSCSI, NFS, FCoE QoS y gestión de tráfico en el chip, partición flexible de puertos, VMDq, SR-IOV, descargas inteligentes, iSCSI, NFS, FCoE SR-IOV, Descargas Inteligentes, iSCSI, NFS, RoC
Funcionalidad (no soportada) iWARP, RoCE iWARP, RoCE QoS y gestión del tráfico en el chip, partición flexible de puertos, VMDq, FCoE, iWARP
OS Windows, Linux, FreeBSD, CentOS, UEFI, VMware ESX Windows, Linux, FreeBSD, EFI, UEFI Windows, FreeBSD, RHEL/CentOS, Vmware, WinOF-2

Los modelos X710BM2-F2, X722-DA2 y MCX4121A-XC son adaptadores de red de 10GbE SFP+ de doble puerto. En el siguiente cuadro encontrarás un resumen de las especificaciones más destacadas:


X710BM2-F2 X722-DA2 MCX4121A-XC
Configuración del puerto Puertos dobles SFP Puertos dobles SFP Puertos dobles SFP+
Tasa de datos por puerto 10GbE 10GbE 10GbE
Velocidad y ancho de la ranura 8.0 GT/s, x8 carriles 8.0 GT/s, x8 carriles 8.0 GT/s, x8 carriles
Controlador Intel X710-BM2 Intel C628 ConnectX-4 Lx
Tipo de interfaz PCIe 3.0 PCIe 3.0 PCIe 3.0
Soporte de altura Perfil bajo y altura completa Perfil bajo y altura completa Perfil bajo y altura completa
Funcionalidad (soportada) QoS y gestión de tráfico en el chip, partición flexible de puertos, VMDq, SR-IOV, descargas inteligentes, iSCSI, NFS QoS y gestión de tráfico en el chip, partición flexible de puertos, VMDq, SR-IOV, descargas inteligentes, iSCSI, NFS SR-IOV, Descargas Inteligentes, iSCSI, NFS, RoCE
Funcionalidad (no soportada) FCoE, iWARP, RoCE FCoE, iWARP, RoCE QoS y gestión del tráfico en el chip, partición flexible de puertos, VMDq, FCoE, iWARP
Sistema Operativo Windows, Linux, FreeBSD, CentOS, UEFI, VMware ESX Windows, Linux, FreeBSD Windows, FreeBSD, RHEL/CentOS, Vmware, WinOF-2

Comparación entre las tarjetas de red NIC de 25GbE

Los modelos XXV710AM2-F2, XXV710-DA2 y MCX4121A-ACAT son tarjetas de red de doble puerto 25GbE SFP28. En el siguiente cuadro encontrarás un resumen de las especificaciones más destacadas:


XXV710AM2-F2 XXV710-DA2 MCX4121A-ACAT
Configuración del puerto Puertos dobles SFP28 Puertos dobles SFP28 Puertos dobles SFP28
Tasa de datos por puerto 25GbE 25GbE 25GbE
Velocidad y ancho de la ranura 8.0 GT/s, x8 carriles 8.0 GT/s, x8 carriles 8.0 GT/s, x8 carriles
Controlador PCIe 3.0 PCIe 3.0 PCIe 3.0
Tipo de interfa Perfil bajo y altura completa Perfil bajo y altura completa Perfil bajo y altura completa
Funcionalidad (soportada) QoS y gestión de tráfico en el chip, partición flexible de puertos, VMDq, SR-IOV, descargas inteligentes, iSCSI, NFS QoS y gestión de tráfico en el chip, partición flexible de puertos, VMDq, SR-IOV, descargas inteligentes, iSCSI, NFS SR-IOV, Descargas Inteligentes, iSCSI, NFS, RoCE
Funcionalidad (no soportada) FCoE, iWARP, RoCE FCoE, iWARP, RoCE QoS y gestión del tráfico en el chip, partición flexible de puertos, VMDq, FCoE, iWARP
Sistema Operativo Windows, Linux, FreeBSD, CentOS, VMvare, ESX/ESXi Windows, Linux, FreeBSD Windows, FreeBSD, RHEL/CentOS, Vmware, WinOF-2

Comparación de las tarjetas de red NIC de 40GbE

A continuación describiremos los modelos FTXL710BM2-QF2, XL710-QDA2 y MCX4131A-BCAT. Los dos primeros, son tarjetas de red de doble puerto 40GbE QSFP+, y el último modelo, es una tarjeta de red con un solo puerto 40GbE QSFP+. En el siguiente cuadro encontrarás un resumen de las especificaciones más destacadas:


FTXL710BM2-QF2 XL710-QDA2 MCX4131A-BCAT
Configuración del puerto Puertos dobles QSFP+. Puertos dobles QSFP+. Puertos QSFP+ únicos
Tasa de datos por puerto 40GbE 40GbE 40GbE
Velocidad y ancho de la ranura 8.0 GT/s, x8 carriles 8.0 GT/s, x8 carriles 8.0 GT/s, x8 carriles
Controlador Intel XL710-BM2 Intel XL710-BM2 ConnectX-4 Lx
Tipo de interfaz PCIe 3.0 PCIe 3.0 PCIe 3.0
Soporte de altura Perfil bajo y altura completa Perfil bajo y altura completa Perfil bajo y altura completa
Funcionalidad (soportada) QoS y gestión de tráfico en el chip, partición flexible de puertos, VMDq, SR-IOV, descargas inteligentes, iSCSI, NFS QoS y gestión de tráfico en el chip, partición flexible de puertos, VMDq, SR-IOV, descargas inteligentes, iSCSI, NFS SR-IOV, Descargas Inteligentes, iSCSI, NFS, RoCE
Funcionalidad (no soportada) FCoE, iWARP, RoCE FCoE, iWARP, RoCE QoS y gestión del tráfico en el chip, partición flexible de puertos, VMDq, FCoE, iWARP
Sistema Operativo Windows, Linux, FreeBSD, CentOS, UEFI, VMware, ESXi Windows, Linux, FreeBSD Windows , FreeBSD, RHEL/CentOS, Vmware, WinOF-2

Conclusión

Tras haber comparado las dos marcas más importantes del mercado, se concluye que los adaptadores de red desarrollados por FS son prácticamente iguales a los de dichas marcas en cuanto a rendimiento; e incluso funcionan mejor como soporte de más sistemas operativos. Todos los adaptadores de red de FS disponen de interfaces PCIe con un diseño flexible para ahorrar espacio, dando un rendimiento fiable a los servidores. Lo más importante es que son compatibles a gran escala. Las tarjetas de red FS se prueban para garantizar la compatibilidad con todos los servidores FS y con todas las marcas principales, entre ellas Dell, HPE, IBM, Intel, servidores Supermicro, etc. Además, FS también suministra una variedad de módulos compatibles con los adapatadores de red de FS y con otros adaptadores de red. Para obtener más información, por favor visita: Guía de módulos transceptores de adaptadores de red..