При построении высоконагруженных сетей уровня предприятия важнейшая роль отводится сетевым коммутаторам, которые обеспечивают управление потоками данных в ЛВС, а порой и осуществляют дополнительный контроль информационной безопасности. Традиционно в роли коммутаторов выступают специализированные компьютерные системы с процессорами, разработанными для задач, решаемых такими системами. Однако в последние годы всё большее распространение получают так называемые network appliances — мощные коммутационные узлы на универсальной платформе х86. К разряду именно таких устройств относятся две актуальные новинки под хорошо знакомым отечественным ИТ-специалистам брендом Advantech — FWA-6522C и FWA-3260.

«Advantech FWA-6522C представляет собой коммутационный узел высокой производительности, предназначенный для построения сетей с типичным уровнем нагрузки в сотни гигабит в секунду, — отмечает Александр Кузнецов, менеджер по развитию бизнеса компании ELKO. — Для эффективного управления столь плотными потоками данных мало одних только высокоскоростных сетевых портов. Коммутационному узлу подобной мощности необходимы высокопроизводительные многопоточные процессоры, а также гибкая система обработки пакетов, обеспечивающая интеграцию средств аналитики и контроля информационной безопасности без ущерба для скорости».

Аппаратную основу Advantech FWA-6522C составляют современные универсальные процессоры серверного уровня Intel Xeon E5-4600 v3, архитектура которых обеспечивает на половину больше физических ядер, вычислительных потоков и объёма кэш-памяти, чем у аналогов из предшествующего поколения. Платформа коммутационного узла предусматривает четыре сокета LGA2011-3 для установки таких процессоров с энергопакетом до 135 Вт на сокет, что позволяет использовать в случае необходимости и наиболее выдающиеся по своим характеристикам восемнадцатиядерные разновидности E5-4600 v3.

Суммарный объём оперативной памяти на платформе FWA-6522C может достигать 1 Тб — при заполнении всех доступных 32 слотов DDR4-2133 для модулей ОЗУ ECC/RDIMM. Четыре сетевых модуля PHY Mezzanine позволяют гибко наращивать пропускную способность коммутационного узла вплоть до 400 Гбит/с. При этом могут быть использованы самые разнообразные сетевые интерфейсы, в том числе и 100GbE, а также, в качестве опции, прогрессивный LAN-байпас. Внушительная по возможностям аппаратная начинка Advantech FWA-6522C размещается в стандартном серверном корпусе для 19-дюймовой стойки высотой 2U. Подсистема управления и контроля устройства включает аппаратное резервирование BIOS и отказоустойчивую систему обновлений прошивки HPM.1 для всех компонентов.

Промежуточным слоем между интерфейсами локальной сети, которые нуждаются в коммутации сигналов, и процессорами Intel Xeon E5-4600 v3, готовыми к обработке самых плотных потоков данных, выступают в данном случае программируемые интерфейсные карты Netronome FlowNIC с четырьмя интерфейсами PCIe Gen3×8. В целях снижения нагрузки на центральные процессоры коммутационного узла эти карты готовы принимать на себя обработку переправляемых сетевых пакетов с учётом их назначения, а также умную балансировку нагрузки с приоритизацией трафика в зависимости от генерирующих его приложений.

Назначение картам FlowNIC тех или иных задач может производиться как при помощи соответствующего фирменного API, так и с использованием стандартных SDN-интерфейсов, например OVSDB и Openflow. Возможно также ускорение потоков данных за счёт виртуального переключателя Open vSwitch, особенно удобного для приложений, предусматривающих виртуализацию сетевой инфраструктуры. Именно благодаря гибкости архитектуры FlowNIC оказывается возможным назначать в рамках платформы Advantech FWA-6522C каждому сокету свой сетевой интерфейс, сохраняя вместе с тем полную совместимость со всеми индустриальными стандартами и программными средствами для операционных систем Linux, Intel DPDK, OpenFlow и Open vSwitch.

Широкое внедрение сетевых интерфейсов 100 Гбит/с на предприятиях самого разного масштаба стало серьёзным вызовом для производителей неспециализированных серверов, прежде с успехом применявшихся для коммутации даже высоконагруженных участков ЛВС. «В нынешних условиях, когда компании используют огромное число разнообразных приложений с различными приоритетами на применение корпоративных ресурсов, просто перенаправить пакеты из одного сегмента сети в другой совершенно недостаточно, — пояснил Александр Кузнецов (ELKO). — Необходимо на уровне коммутации обеспечить классификацию пакетов (порой весьма сложную) и адекватную балансировку нагрузки, а также дополнительный уровень контроля информационной безопасности».

«Все эти задачи в высоконагруженной сети невозможно решить, оставляя узловую коммутацию на произвол неспециализированного сервера стандартной архитектуры, — продолжает эксперт. — Переход к блейд-серверам и соответствующим принципам организации ЛВС имеет в этом смысле множество преимуществ, однако по стоимости оказывается неприемлемым для многих потенциальных заказчиков — особенно в нынешних непростых экономических условиях. Задача Advantech FWA-6522C как раз и заключается в том, чтобы в пределах ограниченного бюджета заказчика и без необходимости кардинальной перестройки его сетевой инфраструктуры сделать реальной эффективную обработку потоков данных в сотни гигабит в секунду, объединяя мощь серверных процессоров Intel Xeon с гибкой и умной функциональностью сетевых карт Netronome FlowNIC».

Если же необходимости в столь высокомощном сетевом оборудовании у заказчика нет, но полагаться на безымянные или самосборные коммутаторы он по-прежнему не готов, в модельном ряду Advantech на этот случай предусмотрен ещё более бюджетный и вместе с тем весьма производительный коммутационный узел — модель FWA-3260. Точнее, компания предлагает две разновидности этой модели, 3260А и 3260В, несколько различающиеся по коммуникационным возможностям и опциям расширения, однако построенные на одной и той же прогрессивной платформе Intel Xeon D.

Эта платформа, официально представленная в середине 2015 года, представляет собой систему-на-чипе, в которой на одном полупроводниковом кристалле интегрированы наиболее передовые серверные 14-нм ядра архитектуры Broadwell (до 16 ядер максимум; по 1,5 Мб кэш-памяти верхнего уровня на ядро), двухпортовый адаптер 10GbE, контроллер PCIe 3.0 c 24 линиями, а также модули управления интерфейсами USB и SATA и контроллер ОЗУ. Идеологически промежуточная между семействами Xeon E3 и Е5, платформа Xeon D являет собой достойный ответ серверным ARM-разработкам как по валовой производительности, так и по энергоэффективности. Для сетевых коммутационных узлов её применение более чем оправданно, что и демонстрирует новейший network appliance под маркой Advantech FWA-3260.

Благодаря возможностям Xeon D модель FWA-3260 поддерживает до 128 Мб оперативной памяти, что прежде (в варианте с единичным процессором в системе) было возможно только для существенно более дорогостоящих ЦП уровня Xeon E5. Этот коммутационный узел предусматривает четыре порта для подключения медных сетевых линий под управлением контроллера Intel i350-AM4 с возможностью использования прогрессивного LAN-байпаса. Дальнейшее расширение возможностей узла обеспечат два модуля Mezzanine с поддержкой PCIe х8 Gen3 для карт формата FHHL — таких, например, как Advantech PCIE-3215.

В версии FWA-3260A коммутаторный узел наилучшим образом подходит для тех участков высокоскоростной локальной сети, где необходимы выдающаяся производительность и достигаемая резервированием служебных компонентов (в первую очередь блоков питания) надёжность. С точки же зрения оптимизации затрат заказчика наиболее привлекательной представляется версия FWA-3260B.

Технические характеристики Advantech FWA-6522C

Процессор — четыре Intel Xeon E5-4600 v3, до 18 ядер, до 135 Вт на сокет

Оперативная память — до 1 Тб DDR4-1600/1866/2133 ECC/RDIMM

Чипсет — Intel C612

Система хранения — два отсека для 2,5-дюймовых SSD/HDD SATA 3.0 на передней панели, один внутренний слот mSATA

Базовые сетевые интерфейсы — по одному 1GbE и 10GbE; умная балансировка нагрузки посредством Netronome NFP-6240 FlowNIC

Дополнительные сетевые интерфейсы — четыре модуля PHY Mezzanine (PMM) с горячей заменой и поддержкой различных комбинаций интерфейсов 1GbE, 10GbE, 40GbE и 100GbE PMM с прогрессивным LAN-байпасом или без него

Интерфейсы для периферии и управления — два порта USB 3.0 на передней панели, один консольный порт с коннектором RJ-45, графический ЖК-дисплей с пятью кнопками управления

Удалённое управление — IPMI 2.0

Электроснабжение — блок питания на 1400 Вт с резервированием 1+1, сертифицированный по стандарту 80+ Platinum

Форм-фактор для стандартной 19-дюймовой стойки — 2U (430×724×88 мм)

Масса — 28,5 кг

Технические характеристики Advantech FWA-3260

Процессор — Intel Xeon D (система-на-чипе), до 16 ядер в версии FWA-3260A или до 4 ядер в версии FWA-3260В

Оперативная память — двухканальная DDR4-2400 ECC в четырёх слотах: до 64 Гб UDIMM или до 128 Гб RDIMM

Возможности расширения — один слот PCIe x8 для карт полной высоты/половинной длины (FHHL) в версии FWA-3260A; отсутствуют в версии FWA-3260В

Система хранения — два отсека для внутренних 2,5-дюймовых SSD/HDD; внутренние слоты М.2 для двух накопителей типоразмера 2240 или одного 2280

Базовые сетевые интерфейсы — четыре Intel I350-AM4 10/100/1000 Мбит/с Ethernet с опциональным двухсегментным прогрессивным байпасом; два Intel I210-AT 10/100/1000 Мбит/с Ethernet для контроля и управления; два 10GE SFP+ (интегрированы в платформу Xeon D)

Дополнительные сетевые интерфейсы — два модуля NMC с интерфейсами PCIe x8 Gen3; максимум восемь портов 8GbE, четыре 10GbE или два 40GbE

Интерфейсы для периферии и управления — два порта USB 3.0 на передней панели, один USB 2.0 на системной плате, один консольный порт RS232 (имеется коннектор RJ-45), графический ЖК-дисплей 16×2 с пятью кнопками управления; для версии FWA-3260A — опциональный LOM-модуль на чипе Aspeed AST1250 с поддержкой IPMI 2.0, резервированием BIOS и дистанционным отказоустойчивым обновлением микрокода; для версии FWA-3260В — без LOM-модуля

Электроснабжение — для версии FWA-3260A блок питания на 300 Вт переменного тока с резервированием (опция — аналогичной мощности постоянного тока с резервированием) с поддержкой PMBus; для версии FWA-3260В — на 250 Вт переменного тока без резервирования

Форм-фактор для стандартной 19-дюймовой стойки — 1U (430×500×44 мм)

Масса — 10,0 кг

СПЕЦПРОЕКТ КОМПАНИИ ELKO

Другие спецпроекты

Версия для печати (без изображений)