著近年來互聯網的不斷發展，很多的物聯網、人工智能的興起，“云”概念得到了快速發展。數據中心作為支撐著“云”系統能夠進行快速數據處理不可缺失的一部分，網卡也在不斷地更新。
在大趨勢下，數據中心的網絡架構也從千兆光纖網卡向萬兆網卡過渡，飛邁瑞克網卡也從千兆光纖網卡發展到萬兆網卡，25G網卡，40G網卡，100G網卡等。
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務器網卡（NIC）的主要功能是管理和處理網絡流量。與日常生活中接觸到的計算機網卡相比，服務器網卡通常要求更高的數據傳輸速度，如10G、25G、40G、100G甚至200G、400G。
現如今，在數據中心和云計算領域，25G以太網憑借其高性能帶寬、低成本、低功耗、增強計算和存儲效率等優勢正迅速成為下一代數據中心主流趨勢。
目前市場上主流的25G光纖網卡包括Intel英特爾XXV710系列，NVIDIA ConnectX-5 EN、ConnectX-6 Lx系列，和新增的Intel英特爾E810系列等。本文將會就Intel和NVIDIA這幾個系列中4款熱門的以太網卡型號：英特爾 XXV710-DA2、NVIDIA MCX512A-ACAT、英特爾 E810-XXVDA2、NVIDIA MCX631102AN-ADAT一一進行對比分析。
同樣作為25G雙口光纖網卡，這4款網卡在光纖端口、速率、總線、主要功能上有很大的相似性。通過下面的表格我們可以詳細看到英特爾XXV710-DA2 vs. NVIDIA MCX512A-ACAT，英特爾E810-XXVDA2 vs. NVIDIA MCX631102AN-ADAT的差異點在哪里。
在高性能計算領域，光纖網卡作為服務器和網絡設備連接的重要媒介之一擁有著眾多復雜且必要的功能。這里我們將解釋上文對比的4款25G網卡具有的一些常用功能。
RoCE：基于以太網的RDMA技術（RDMA over Converged Ethernet），目前有三種RDMA（遠程直接內存訪問）網絡，分別是InfiniBand、RoCE、iWARP。
RoCE 和 iWARP都是基于以太網的RDMA技術，這使高速、超低延時、極低CPU使用率的RDMA技術得以部署在目前使用最廣泛的以太網上。
RoCE是在InfiniBand Trade Association(IBTA)標準中定義的網絡協議，允許通過以太網使用遠程直接內存訪問（RDMA）。它可以看作是RDMA技術在數據中心、云、存儲和虛擬化環境中的應用。RoCE協議有RoCEv1和RoCEv2兩個版本，RoCEv1是基于以太網鏈路層實現的RDMA協議(交換機需要支持PFC等流控技術，在物理層保證可靠傳輸)，只允許在同一個二層網絡中的主機進行通信，目前已使用較少。RoCEv2提供了基于三層網絡的RDMA能力，數據包封裝包含IP和UDP報文頭，解決了擴展性問題，RoCE v2可以適配更多地通用網絡場景。
iWARP：同樣是允許通過以太網使用遠程直接內存訪問（RDMA）進行數據傳輸的網絡協議。基于TCP的RDMA網絡，利用TCP達到可靠傳輸。相比RoCE，在大型組網的情況下，iWARP的大量TCP連接會占用大量的內存資源，對系統規格要求更高。可以使用普通的以太網交換機，但是需要支持iWARP的網卡。
NVIDIA ZTR（Zero Touch RoCE）：NVIDIA開發的ZTR技術，是一種具有往返時間擁塞控制的縮放零接觸RoCE技術，能使數據中心無縫部署聚合以太網上的RDMA，而無需任何配置。數據中心運營商可以在無需任何交換機配置的情況下，享受部署和操作的便利性，以及大規模遠程直接內存訪問的卓越性能。實現了更具可擴展性、彈性且易于部署的RoCE解決方案。
Selective Repeat：選擇性重傳，RoCE Selective Repeat 在RoCE 中引入了一種新的QP重傳模式，其中丟棄的數據包恢復是通過重新發送數據包而不是重新發送PSN窗口來完成的（Go-Back-N 協議）。這個功能在NVIDIA ConnectX6 Dx/Lx系列產品中默認支持。
動態傳輸連接（DCT）：是一種通信模式，動態連接的傳輸服務是對傳輸服務的擴展，可實現RoCE網絡更高程度的可擴展性，同時保持稀疏流量的高性能。
GPU Direct RDMA加速技術：NVIDIA PeerDirect 通信通過消除 PCIe 總線上組件之間不必要的內部數據復制（例如，從 GPU 到 CPU）提供了高效的 RDMA 訪問，因此顯著減少了應用程序運行時間。
OVS Offload（ASAP2，Accelerated Switching And Packet Processing ）：Open vSwitch （OVS）是一個高質量、多層的虛擬交換軟件，允許虛擬機 （VM） 相互通信并與外部世界通信。Offload數據平面到網卡芯片的eswitch，從而實現性能提升，并降低CPU開銷。使用 ASAP2的開放式 vSwitch （OVS） 卸載，靈活的匹配動作流表，隧道封裝/解封裝。
SR-IOV：SR-IOV技術是一種基于硬件的虛擬化解決方案，可提高性能和可伸縮性。SR-IOV 規范定義了新的標準，根據該標準，創建的新設備可允許將虛擬機直接連接到 I/O 設備，越過了hypervisor與虛擬交換機層，這樣可以帶來低延遲和接近物理網卡的吞吐性能。SR-IOV是虛擬化的一個重要功能。啟用SR-IOV的這個功能，將提高網絡性能，降低網絡時延等，為服務器內的虛擬機 （VM） 提供專用的適配器資源和有保證的隔離和保護。
VirtIO Acceleration：VirtIO是一種 I/O 半虛擬化解決方案，是一套通用 I/O 設備虛擬化的程序。virtIO Acceleration是網卡基于標準的virtIO驅動，基于硬件實現性能的優化提升。
VMDq：虛擬機設備隊列（VMDq）是一項芯片級的技術，可以為基于軟件的NIC共享創建并行隊列，可以將網絡I/O管理負擔從hypervisor上卸載掉。
iSCSI：Internet小型計算機系統接口（Internet Small Computer System Interface），是一種基于IP的存儲網絡標準，在TCP/IP網絡上通過發送SCSI命令來訪問塊存儲服務。常用于內部網絡的數據傳輸和遠距離管理存儲。
NVMe over Fabric（NVMe-oF）：是一個相對較新的協議規范，旨在使用NVMe通過網絡結構將主機連接到存儲，支持對數據中心的計算和存儲進行分解。NVMe over Fabric支持把NVMe映射到多種Fabrics的傳輸選項，包括前面提到的InfiniBand、RoCE和iWARP這三大支持RDMA的理想Fabrics。標準數據塊和文件訪問協議可以利用RDMA用于高性能存儲訪問以及用于目標機器的NVMe over Fabric卸載。
Data Integrity Validation （T10-DIF）：是用戶數據的一種端到端的保護機制，提供一種方法檢查從主機總線適配器通過存儲網絡寫到磁盤和讀取回的數據的完整性。這種檢查通過T10標準中定義的數據完整性字段來實現。
Intelligent Offloads（智能卸載）：通過VMDq和靈活的端口分區等智能卸載，可以減少I/O瓶頸。將SR-IOV（單根I/O虛擬化）用于每個虛擬機（VM）的網絡流量，從而實現接近本機的性能和VM可伸縮性。
FCoE：以太網光纖通道，是一種計算機網絡技術。通過以太網網絡封裝光纖通道幀，允許光纖通道在保留其協議的同時使用10/25/40GbE以太網。
Secure boot（HW RoT）： 通過HW RoT提供供應鏈保護，用于安全啟動以及使用 RSA 加密和克隆保護的安全固件更新，通過設備唯一密鑰，以保證固件的真實性。
通過上述兩大主流品牌4款25G光纖網卡的對比，可以看出NVIDIA ConnecX-5 EN，ConnectX-6 Lx 在RoCE功能、虛擬化和容器化技術、儲存協議、可支持的操作系統等能力上有更優的表現。NVMe over Fabrics存儲卸載技術、加速交換和數據包處理（ASAP2）等等保障了高性能的可擴展網絡，并兼容所有NVIDIA SmartNIC軟件協議棧。結合ZTR（Zero Touch Roce),還可幫助用戶在無需交換機配置情況下，快速實現零接觸RoCE 部署，達到與傳統無損RoCE解決方案相當的性能。
尤其是ConnectX-6 Lx，在25G網卡市場上，它延續了NVIDIA在網絡方面的一貫創新，充分利用了軟件定義和硬件加速等先進技術，將更多的安全和網絡處理工作從CPU卸載到網卡上來，可在各種規模上提供強大的敏捷性和更高效率。ConnectX-6 Lx行業領先的RoCE和SDN加速功能為數據中心提供尖端的25GbE性能和安全性，是NVIDIA高性能以太網卡產品ConnectX網絡適配器系列的成員。
卡是一個寬泛的名詞，百科上定義的網卡是一塊被設計用來允許計算機在計算機網絡上進行通訊的計算機硬件。按照傳輸協議的不同，網卡可分為以太網卡、FC網卡、ISCSI網卡。以太網卡也稱光纖網卡 ，主要插在服務器上，在機房建設中比較常用，下文主要講述光纖網卡內部中千兆和萬兆、光口和電口的區別，以及光纖網卡和PC網卡、HBA卡的區別。
千兆光纖網卡和萬兆光纖網卡主要是傳輸速率不同。千兆網卡的傳輸速率是1000Mbps（千兆），而萬兆網卡的傳輸速率是10Gbps（萬兆），它是千兆光纖網卡傳輸速率的十倍。
光纖網卡光口：光纖端口的簡稱，接口分為SC、ST和LC等多種類型，可搭配的光模塊以SFP封裝為主，也有其他類型，在進行布線時，需要注意光口的接口種類，采用相對應的設備與之匹配。
光纖網卡電口：RJ45等各種雙絞線接口的統稱，目前普遍使用的電口有百兆、千兆、萬兆等。
光纖網卡光口和電口的區別：傳輸距離的不同，電口的最大傳輸距離只有100米，而多模的光口可傳輸幾百米，單模的光口可傳輸幾千米。
1、使用對象不同：光纖網卡多用在服務器上，PC網卡主要連接在普通的PC端；
2、傳輸速率不同：目前PC端使用的是10/100MbpsPC網卡,而對于擁有大數據流量的服務器而言，一般光纖網卡的速率為千兆，這樣才能滿足頻繁的通信需求；
3、工作時長不同：光纖網卡具有特殊的網絡控制芯片，可以集中長時間工作，而PC網卡多處于間斷工作狀態，可能連續工作時長不超過24小時；
4、價格不同：光纖網卡在各項性能上優于PC網卡，因此價格方面也更貴一些；
HBA卡（主機總線適配器）是一個在服務器和存儲裝置間提供輸入/輸出(I/O)處理和物理連接的電路板和/或集成電路適配器。因為HBA減輕了主處理器在數據存儲和檢索任務的負擔，它能夠提高服務器的性能。一個HBA卡和與之相連的磁盤子系統有時一起被稱作一個磁盤通道。
1、可以從芯片標識上進行區分，光纖網卡的芯片一般是Intel/Broadcom的，比如飛速(FS)的光纖網卡 采用的是Intel的芯片，而HBA卡的芯片一般是Emulex/Qlogic。當然這點不能作為主要手段，因為Emulex/Qlogic也有光纖網卡，Broadcom也有HBA卡；
2、可以從指示燈上進行去分，光纖網卡一般有兩個指示燈，Link和Act燈；而Emulex的HBA卡指示燈是綠色和橙色，擋板上有兩條凸起的線條、Qlogic的HBA卡有三個指示燈；
3、可以從速率上進行區分：光纖網卡多是1G和10G，HBA卡多是4G和8G的；
4、可以從接口外觀進行區分：光纖網卡的接口比HBA卡窄；
5、可以從配置上進行區分：光纖網卡和普通的網卡一樣，需要配置IP，而HBA卡連接FC JBOD，不用配置IP；
服務器端光纖網卡由于技術先進，價錢會貴很多，因此，大家在選用時一定要注意使用環境，為了減少住CPU占用率，服務器應選擇帶有自動處理功能的處理器，還應該讓服務器光纖網卡實現高級容錯、帶寬匯聚等功能，這樣服務器就可以通過增插幾塊網卡提高系統的可靠性。
目前主流的光纖網卡主要有千兆網卡、10網卡、25G網卡、40G網卡以及100G網卡，飛速(FS)可提供10G、25G、40G三種速率的網卡，支持VMDq、VxLAN和SR-IOV等高級功能，可提供靈活且可擴展的I/O解決方案，來滿足在虛擬化和統一存儲環境中運行關鍵任務應用的嚴格要求，符合當今要求苛刻的數據中心環境，可擴展性強，為未來網絡擴展預留空間。
網卡的性能直接影響整個網絡的數據傳輸速率，因此，無論您是在尋找家用網卡，還是為小型企業或數據中心選擇服務器網卡，在購買網卡之前，有必要了解光纖網卡的基本知識和與PC網卡、HBA卡之間的區別。
文章來源于飛速(FS)資訊.