Redes para servidores de 10G, 25G y 100G
Cuándo actualizar la velocidad de red de los servidores y qué cambia en su diseño.
La velocidad de red de un servidor rara vez es el cuello de botella en una implementación pequeña. Sin embargo, a medida que el tráfico crece, la elección entre redes de 10G, 25G y 100G cambia la forma en que los servidores interactúan con el almacenamiento, entre sí y con los switches de nivel superior. Actualizar demasiado pronto desperdicia presupuesto; actualizar demasiado tarde genera una congestión difícil de diagnosticar.
Este artículo explica cuándo tiene sentido cada nivel de velocidad y qué cambia en su diseño al pasar de uno a otro.
10G: la base para los servidores modernos
Ethernet de diez gigabits es el mínimo práctico para los servidores de producción actuales. Maneja sin esfuerzo la mayor parte del tráfico web, de aplicaciones y de bases de datos ligeras, y es compatible con casi todas las plataformas de servidores y switches.
- Buena opción: servidores web y de aplicaciones de propósito general
- Buena opción: redes de gestión y tráfico fuera de banda
- Límite: un solo enlace de 10G se satura alrededor de 1 GB/s de rendimiento
- Límite: se convierte en una restricción para arreglos de almacenamiento NVMe y clústeres de GPU
10G sigue siendo rentable para las conexiones de la capa de acceso donde la utilización es moderada y los patrones de tráfico son predecibles.
25G: la actualización eficiente
Ethernet de 25G utiliza el mismo cableado y el mismo número de carriles de señalización que 10G, pero opera a una tasa de modulación mayor. Más que duplica el ancho de banda por puerto sin duplicar el costo, lo que la convierte en una ruta de actualización muy popular.
- Buena opción: hosts virtualizados de alta densidad
- Buena opción: servidores de almacenamiento con arreglos NVMe o totalmente flash
- Buena opción: servidores GPU que alimentan datos a múltiples workers
- Ventaja: mejor costo por gigabit que 10G a escala
Muchos centros de datos estandarizan 25G hacia el servidor y 100G en el enlace ascendente, manteniendo simple la capa spine mientras ganan margen de crecimiento en el borde.
100G: para agregación y nodos especializados
Ethernet de cien gigabits se utiliza normalmente para enlaces ascendentes de switches, fabrics de almacenamiento y nodos que mueven volúmenes masivos de datos. Los servidores individuales rara vez necesitan 100G, a menos que formen parte de un clúster de entrenamiento distribuido, una canalización de video o una plataforma de trading de alta frecuencia.
- Buena opción: switches spine o de agregación
- Buena opción: clústeres de GPU con comunicación all-reduce
- Buena opción: nodos de almacenamiento distribuido que replican grandes conjuntos de datos
- Consideración: aumentan el consumo eléctrico, la refrigeración y la densidad de puertos del switch
Llevar 100G al servidor requiere una capacidad acorde en la NIC, los carriles PCIe y el switch. Un servidor no puede aprovechar un enlace de 100G si su bus o su CPU no pueden alimentarlo.
Guía para elegir la velocidad de red
| Velocidad | Uso típico | Advertencia |
|---|---|---|
| 10G | Servidores de propósito general, redes de gestión | Puede convertirse en cuello de botella para el tráfico NVMe o GPU |
| 25G | Virtualización, almacenamiento, hosts GPU | La compatibilidad de los switches varía según el proveedor |
| 100G | Agregación, clústeres de IA, almacenamiento intensivo | Requiere compatibilidad en toda la ruta del servidor y el switch |
Qué cambia en su diseño
Actualizar la velocidad de red afecta más que la NIC. También debe verificar:
- Que el ancho y la generación de los carriles PCIe puedan sostener la velocidad del enlace
- Que haya núcleos de CPU disponibles para manejar el aumento de interrupciones de paquetes
- Que el cableado y la óptica coincidan con las especificaciones de los puertos del switch
- Que los subsistemas de almacenamiento y memoria puedan generar o consumir datos con la suficiente rapidez
- Que los búferes del switch y las relaciones de sobresuscripción sean adecuados
Una red más rápida expone los componentes más lentos. El eslabón más débil de la ruta de datos determina el rendimiento real.
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