Classificação de Servidores e Adaptadores de Rede

De acordo com diferentes critérios de classificação, os servidores são classificados em vários tipos, principalmente pelo tamanho da rede, arquitetura (chip), uso e aparência.

Por tamanho de rede

De acordo com o tamanho da rede, os servidores são divididos em Servidores de Grupo de Trabalho, Servidores de Departamento e Servidores Corporativos.

Workgroup Server

É usado para pequenas redes com algumas dezenas de computadores ou com baixos requisitos de velocidade de processamento e confiabilidade do sistema, com configuração de hardware relativamente baixa.

Departamento Server

Ele é usado para redes de médio porte com cerca de cem computadores e velocidade de processamento média e confiabilidade do sistema, e sua configuração de hardware é relativamente alta.

Classe empresarial Server 

Ele é usado para grandes redes com mais de centenas de computadores em rede e os mais altos requisitos de velocidade de processamento e segurança de dados, com a mais alta configuração de hardware e a mais alta confiabilidade do sistema.

Deve-se notar que os limites entre esses três tipos de servidores não são absolutos, mas sim indistintos. Por exemplo, a diferença entre servidores de grupo de trabalho e servidores de nível de departamento não é muito óbvia, e alguns são simplesmente chamados de servidores de “grupo de trabalho/departamento”.

Por arquitetura (chip)

De acordo com a estrutura dos servidores, eles podem ser divididos em servidores de arquitetura CISC (Complex Instruction Set Computing) e servidores de arquitetura RISC (Reduced Instruction Set Computing).

Servidores de arquitetura IA (Intel Architecture Server) – comumente chamados de servidores de PC, usando chips x86 (CISC) e principalmente usando Windows NT/Windows2000, Linux, FreeBSD e outros servidores de sistemas operacionais, como Intel PentiumIII (P4) e Intel ( P4) Xeon, etc.

Servidores de arquitetura RISC referem-se a servidores com tecnologia de arquitetura não Intel, usando chips RISC e principalmente sistemas operacionais UNIX, como SPARC da SUN, PA-RISC da HP, chip Alpha da DEC, MIPS da SGI, etc.

Uma vez que o desempenho e o preço dos servidores de arquitetura RISC são muito superiores aos dos servidores de arquitetura CISC. Nos últimos anos, com o rápido desenvolvimento da tecnologia de PC, a lacuna de tecnologia entre os servidores de arquitetura IA e os servidores de arquitetura RISC diminuiu consideravelmente, e os usuários basicamente tendem a escolher servidores de arquitetura IA, mas os servidores de arquitetura RISC ainda ocupam uma posição muito importante. posição em áreas de aplicação grandes e críticas.

Por uso

De acordo com o uso, os servidores podem ser divididos em Servidores de Uso Geral e Servidores de Uso Especial (ou “Funcionais”).

Servidores de uso geral não são projetados para um serviço específico e podem fornecer várias funções de serviço, e a maioria dos servidores são servidores de uso geral.

Servidores de Finalidade Especial (ou “Funcionais”) são projetados especificamente para uma ou mais funções e diferem de um servidor de Finalidade Geral em alguns aspectos. Por exemplo, um servidor espelho de CD-ROM é usado para armazenar espelhos de CD, portanto, ele precisa ser equipado com um disco rígido de alta velocidade e alta capacidade e software de espelhamento de CD-ROM.

Pela aparência

De acordo com a aparência do servidor, ele pode ser dividido em Servidores de Torre, Servidores Rack e Servidores Blade.

Servidores em torre são chassis de aproximadamente o mesmo tamanho de um desktop de PC vertical ou chassis de grande capacidade, como um gabinete grande, dividido principalmente em torre única e torre dupla, conforme mostrado na figura abaixo.

Alguns servidores em torre usam um chassi aproximadamente do mesmo tamanho de um desktop de PC vertical, e alguns usam um chassi de grande capacidade, como um gabinete enorme, dividido principalmente em torre única e torre dupla, conforme mostrado na figura abaixo.

Torre única

Torre dupla

Os servidores em rack não se parecem com computadores, mas com switches, e estão disponíveis em 1U (1U=1.75 polegadas), 2U, 4U e outras especificações, conforme mostrado na figura abaixo.

Servidor de rack 2U

O servidor em rack é formado com um rack de 19 polegadas como largura padrão porque atende a implantação densa de empresas.

Colocar servidores em racks não é apenas bom para manutenção e gerenciamento diários, mas também pode evitar falhas inesperadas. Primeiro, colocar servidores não ocupa muito espaço. Os servidores em rack são dispostos ordenadamente em racks sem desperdiçar espaço. Em segundo lugar, os cabos e outras conexões também podem ser arrumados no rack. Cabos de alimentação e cabos LAN podem ser todos dispostos no rack, reduzindo a situação de conexões empilhadas no chão, evitando acidentes como chutes off fios. As dimensões especificadas são a largura do servidor (48.26 cm = 19 polegadas) e a altura (um múltiplo de 4.445 cm). Como a largura é de 19 polegadas, às vezes o rack que atende a esse requisito também é chamado de “rack de 19 polegadas”.

Servidor Blade

Os servidores blade são uma plataforma de servidor de baixo custo chamada HAHD (High Availability High Density), projetada para aplicativos específicos e ambientes de computação de alta densidade. Estruturalmente, é mais compacto do que o servidor rack porque é muito fino como um blade e pode ser inserido em todo o gabinete do sistema do servidor conforme desejado, daí o nome “servidor blade”.

O que é um adaptador de rede? Um adaptador de rede é um dispositivo que interconecta um computador a uma rede local. Um computador acessa a rede principalmente por meio do adaptador de rede. Também é chamado de placa de rede ou placa de interface de rede (NIC) e é o dispositivo de conexão mais básico e importante em um sistema de rede de computadores.

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Adaptador de rede

Principais funções de NEtwork adaptador

O adaptador de rede funciona na camada física e na camada de enlace de dados no modelo TCP/IP para receber e enviar dados do computador.

Todos os computadores da rede devem ter um endereço MAC exclusivo, fornecido pela NIC, enquanto as principais funções da NIC incluem:

Envio (encapsulamento) e recebimento (desencapsulamento) de dados: no envio de dados, são adicionadas a primeira e a última parte; ao receber dados, a primeira e a última parte são removidas.

Codificação e decodificação de dados: codificação e decodificação de dados da camada física.

Gerenciamento de enlace de dados: principalmente a implementação de CSMA/CD (portadora escutando acesso múltiplo com detecção de conflitos)

A evolução do NEtwork adaptador

Agora vamos dar uma olhada na evolução das NICs ao longo dos anos.

 

Classificação da rede adaptador

 

NICs de servidor vs NICs regulares

Comparadas às NICs específicas de servidor, as NICs comuns referem-se a NICs usadas em PCs comuns, estações de trabalho e eletrônicos de consumo que não possuem altos requisitos de confiabilidade e segurança, enquanto os servidores diferem das estações de trabalho de PC comuns porque os servidores estão sempre em operação e exigem um operação longa e estável, que exige que as NICs de servidor tenham as seguintes características:

Velocidade de transmissão de dados rápida

O servidor está sempre em processo de cálculo e troca de dados, os dados de 10Mbps e 100Mbps da rede comum não são mais suficientes para atender o grande tráfego de dados da rede, o servidor atual comumente utiliza taxas de placa de rede de 10Gbps, 25Gbps, etc.

Baixa utilização da CPU

A CPU de um servidor está constantemente trabalhando e processando uma grande quantidade de dados. Se a CPU de um servidor passar a maior parte do tempo fornecendo resposta de dados para a NIC, isso inevitavelmente afetará a velocidade de processamento de outras tarefas. As NICs de servidor têm seus chips de controle que podem lidar com algumas tarefas da CPU, reduzindo assim a sobrecarga de computação da CPU.

Desempenho de alta segurança

Se a NIC do servidor falhar, o servidor não poderá receber e enviar dados, o que equivale a um tempo de inatividade. Portanto, alta confiabilidade é um recurso necessário para NICs de servidor. Basicamente, NICs de servidor têm tolerância a falhas, como AFT (Adapter Fault Tolerance) da Intel, ALB (Adaptive Load Balancing) e outras tecnologias.

 

Alguns adaptadores de rede

Segue-se uma introdução a alguns adaptadores de rede.

NIC: placa de interface de rede

Refere-se especificamente à placa Ethernet, que suporta o protocolo TCP/IP, usado na rede Ethernet.

CNA: Adaptador de rede convergente

Placa de rede convergente, essencialmente uma placa Ethernet, mas suporta a função FCoE (FC over Ethernet).

HBA: Adaptador de barramento de host

Refere-se especificamente a NICs FC, que suportam protocolos FC e se conectam a switches de armazenamento ou de fibra.

HCA: Adaptador de canal de host

Refere-se especialmente a NICs Infiniband, ou seja, placas IB. Usado em computadores de alto desempenho de alta largura de banda e baixa latência.

 

NEtwork Card Iinterface

Existem duas interfaces físicas principais de adaptadores de rede: portas elétricas e ópticas.

Porta elétrica: a interface RJ45 comum, usada para conectar o cabo de rede.

Porta óptica: usada para conectar o módulo transceptor.

De acordo com a cofragem do pacote de interface, ela pode ser dividida em SFP+, SFP28, QSFP+ e QSFP28.

SFP +: suporte a taxa GE/10GE

SFP28: suporte a taxa GE/10GE/25GE

QSFP+: suporta taxa de 40GE/100GE

QSFP28: suporta taxa de 100GE

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Módulo Transceptor

chip de rede Fabricantes

Quais são os fabricantes de Chip de Rede?

Intel: Importante fabricante de placas Ethernet, construindo ecologia baseada em KPDK, continuando a fazer esforços em NICs.

Broadcom: Após a aquisição da Emulex e da BRCM, a Avago estabeleceu uma nova empresa controladora, em homenagem à Broadcom, com integração de ponta a ponta da NIC, com foco no cenário de nuvem, SOC.

Cavium: Adquiriu o negócio BRCM CNA para focar em FC HBAs, foco no cenário de armazenamento HBA, CAVIUM adquirido para expandir o campo SOC.

Mellanox: provedor de soluções de interconexão Infiniband e Ethernet de ponta a ponta, adquiriu a EZchip, reunindo RDMA.