Topologie čipsetu Intel 845
aneb čipsety, sběrnice, skříně a ethernety
Firma FCC průmyslové systémy s.r.o. se v denní praxi často setkává s poptávkou na "firewallový" počítač. Na tuto poptávku lze nabídnout například hotové "firewallové platformy" od Advantechu, nebo vhodně poskládaný "obecný" server. V tomto článku si dále ukážeme, čím se jednotlivé varianty liší.
Mezi požadavky zákazníka typicky patří větší počet Ethernetových portů, výkonný procesor a kompatibilita s operačními systémy Linux a FreeBSD. Často opomíjeným aspektem je ovšem použitá struktura systémových sběrnic (PCI a jiných), která je dána použitým čipsetem a která se výraznou měrou podílí na celkové průchodnosti systému.
Každý systémový PC čipset má určité charakteristické uspořádání systémových sběrnic. V důsledku toho základní desky od různých výrobců (obecné i speciální "síťovací") s tímtéž čipsetem vykazují velmi podobné vlastnosti.
Níže nejprve probereme obecné vlastnosti různých podtypů sběrnice PCI a dále podrobněji rozebereme cbarakteristické uspořádání sběrnic u několika aktuálních čipsetů firmy Intel, které se v této oblasti obvykle používají.
Nakonec zmíníme konkrétní jednoúčelové počítače dostupné na trhu, a také oblíbené Ethernetové čipy a karty a vhodné počítačové skříně.
Historicky existuje několik generací a variant sběrnice PCI. V níže uvedeném výčtu se zaměříme hlavně na průchodnost, pomineme méně důležité aspekty jako úrovně napájecího napětí a verze standardu PCI.
PCI 32bit @ 33 MHz = 132 MBps - základní "modul"
PCI 32bit @ 66 MHz = 266 MBps
PCI 64bit @ 33 MHz = 266 MBps
PCI 64bit @ 66 MHz = 533 MBps
PCI-X 64bit @ 100 MHz = 800 MBps
PCI-X 64bit @ 133 MHz = 1066 MBps
Vedle tradiční paralelní sběrnice PCI a její varianty PCI-X se nově prosazuje také sériová resp. sério-paralelní varianta zvaná PCI-Express (zkráceně PCI-E).
Základní modul ("x1") sběrnice PCI-Express má v podstatě jediný sériový kanál, vyšší násobky (x4, x8, x16) vznikají paralelním spřažením několika těchto základních kanálů.
PCI-E x1 = 250 MBps
PCI-E x4 = 1 GBps
PCI-E x8 = 2 GBps
PCI-E x16 = 4 GBps
POZOR, zatímco tradiční paralelní PCI je polo-duplexní, PCI Express má samostatná symetrická vedení pro RX a TX a skutečně běží v plně duplexním provozu! Výše udávané průchodnosti PCI-Express jsou jednosměrné, v případě ideálního plně duplexního vytížení je sumární průchodnost dvojnásobná.
Prakticky je konkrétní "násobek" a počet segmentů PCI-E charakteristickou vlastností konkrétního PC čipsetu a výrobce motherboardu nemá možnost například libovolně "rozplést" jeden široký port na několik úzkých - k tomu je zapotřebí PCI-to-PCI bridge, resp. správně v terminologii PCI-E switch.
Více se o sběrnici PCI Express můžete dozvědět v samostatném povídání.
Vrátíme-li se ke kapacitním počtům, nutno podotknout, že sběrnice PCI není stoprocentně efektivní.
Obvykle se udává, že reálná aplikační průchodnost tradiční PCI sběrnice (32@33) je okolo 100 MBps oproti teoretickým 132 MBps. Je to způsobeno režií signalizace, drobením souvislého datového toku do jednotlivých transakcí o omezeném objemu dat apod.
U sběrnice PCI-Express firma Intel přímo ve svých reklamně laděných "úvodech do problematiky" přiznává, že reálná průchodnost PCI-E x1 je zhruba 200 MBps oproti teoretickým 250 MBps. Sběrnice PCI-Express používá totiž vysloveně paketový provoz. Oproti transakcím sběrnice PCI má každý paket PCI-E navíc sekvenční číslo a kontrolní součet - režie je tedy o něco větší.
Dále je třeba zvážit následující aspekty:
Takže se dá říci, že počítač s jedinou sběrnicí PCI pod průchozí full-duplexní symetrickou zátěží bude mít reálnou průchodnost pouze čtvrtinovou oproti jmenovitým číslům. Příklad pro PCI 32@33: 100 MBps / 4 = 25 MBps = 200 Mbps. Pokud by tentýž počítač pouze servíroval data z paměti RAM, může vysílat rychlostí až 100 MBps = 800 Mbps.
Z výše uvedeného je zřejmé, že např. stroj se 4 porty Gb Eth a jedinou sběrnicí PCI 32@33 MHz je z hlediska průchodností poněkud nevyvážený.
Na druhou stranu, pokud výrobce takového systému přizná nižší interní průchodnost, je třeba souhlasit, že v portfoliu Ethernetových čipů firmy Intel jsou 100Mbps součástky výrazně na ústupu a řešení s Gb Eth porty může ve výsledku vycházet levněji.
Po planě teoretickém úvodu budeme nedávný vývoj sběrnic v PC čipsetech demonstrovat na několika příkladech od firmy Intel. Jsou to totiž právě praktické implementace, na kterých finálně záleží.
Čipsety od firmy Intel jsou tradičně řešeny "ve dvou pouzdrech" - čipset se skládá ze dvou součástek zvaných lidově North Bridge a South Bridge.
North Bridge tvoří tradičně styčný bod mezi procesorem, pamětí, AGP grafikou (často integrovanou) a South Bridgem. South Bridge obvykle koncentruje pomalejší periferní funkce.
Spojnice N.B.-S.B. byla původně tvořena segmentem sběrnice PCI, který zároveň obsluhoval PCI sloty. Tak je tomu u rodiny čipsetů i4xx pro Pentium II / III.
Nověji, u čipsetů i8xx a i9xx, je spojnice N.B.-S.B. realizována zúženou sběrnicí HubLink, a sběrnice PCI se přestěhovala na SouthBridge. Sběrnice HubLink nicméně na vyšších vrstvách emuluje PCI, takže PCI Host Bridge i nadále zůstává součástí North Bridge. PCI Host Bridge je kořenem sběrnice PCI - je hrdlem ústícím do subsystému RAM a procesoru. Sběrnice AGP je v zásadě také součástí PCI stromu - což je dalším důvodem, proč PCI host bridge zůstal součástí North Bridge.
Sběrnice HubLink je relativně pomalá. Naštěstí však není úplně pravda, že klasická sběrnice PCI obsluhující PCI sloty a onboard síťové čipy je dostupná výhradně prostřednictvím South Bridge. Nejvýkonnější čipsety disponují jedním či několika rychlými segmenty PCI-E vyvedenými přímo z North Bridge. V této souvislosti se momentálně používá jako součást čipsetu ještě třetí čip - PCI-Express to PCI-X bridge. Většina serverových PCI karet má dnes totiž rozhraní PCI-X, a bridge představuje efektivní způsob, jak získat motherboard s několika sloty PCI-X o maximálním možném výkonu.
Pokud tedy budeme hledat stroj s maximální průchodností pro síťové aplikace, budeme se muset zaměřit na čipsety, které mají některou výkonnější variantu PCI vyvedenu přímo z North Bridge.
Poukažme si ještě na několik důležitých skutečností okolo ethernetových rozhraní.
Ethernetové porty jsou plně duplexní. Takže, na paralelní polo-duplexní PCI sběrnici, v součtu za oba směry,
Ethernetové porty se dají k intelským čipsetům připojovat několika způsoby. Různé čipsety podporují různé možnosti:
Výše a níže prezentované jednoduché počty se surovou kapacitou je ovšem třeba brát s rezervou, nebo přinejmenším hodnotit v kontextu aplikace. Pro reálnou zátěž pravděpodobně nebude úzkým hrdlem surová kapacita sběrnic, ale dost možná spíš schopnost "výpočetního jádra" systému (CPU, RAM, software) routovat provoz dostatečně rychle. Praktické zkušenosti dosud ukazují, že zejména u výpočetně náročnějších aplikací (stateful firewall, billing velkého množství drobných klientů) je na stropě procesor, spíše než sběrnice.
P4 Northwood, FSB400/533, jeden kanál DDR266
S.B. = ICH4: 2x IDE, PCI 32@33, Fast Eth MAC, HubLink 1.5 @ 266MBps
|
Topologie čipsetu Intel 845 |
Intel 845 je jednoduchý a svého času všudypřítomný stolní čipset, který je již nějakou dobu na ústupu v souvislosti s ukončením dodávek P4 Northwood do běžné obchodní sítě.
Pokud se budeme zajímat o schopnosti síťování, zajímavá je integrovaná "chytrá" část (tzv. MAC) Fast ethernetového portu (potřebuje externí MII transceiver). South bridge dále nabízí pouze základní PCI sběrnici (132 MBps), která výkonově stačí na několik externích síťových čipů s rozhraním Fast Ethernet, ale víc než jeden port Gb Ethernetu seriózně nevytíží.
P4 Northwood/Prescott, FSB400/533/800, dva kanály DDR400, CSA LAN interface
S.B. = ICH5: 2x IDE + 2x SATA, PCI 32@33, Fast Eth MAC, HubLink 1.5 @ 266 MBps
 Topologie čipsetu Intel 865 |
Intel 865 přinesl do intelských stolních počítačů dvoukanálovou RAM, podporu procesorů P4 s jádrem Prescott a dva integrované SATA kanály. Zvedl se také maximální takt FSB a RAM - základ systému okolo north bridge si tedy výkonově polepšil.
Pokud se týče schopností síťování, zajímavá je možnost připojit jedno rozhraní gigabitového ethernetu samostatnou sběrnicí CSA (vlastně HubLink 1.5) přímo k north bridgi. Bohužel odpovídající south bridge ICH5 nadále obsahuje pouze základní PCI sběrnici (132 MBps), takže s přehledem obslouží několik Fast ethernetových rozhraní, ale není příliš použitelný pro rozsáhlejší sadu rozhraní Gb Eth.
P4 Northwood/Prescott, FSB400/533/800, dva kanály DDR400, CSA LAN interface
S.B. = ICH5 : 2x IDE + 2x SATA, PCI 32@33, Fast Eth MAC, HubLink 266 MBps
= 6300ESB : 2x IDE + 2x SATA, PCI 64@66 + PCI 32@33 (dva samostatné segmenty), HubLink 1.5 @ 266 MBps
 Topologie čipsetu Intel 7210 |
Intel 7210 je patrně nejlevnější čipset, ke kterému lze připojit south bridge 6300ESB. Alternativou je ICH5. Na south bridgi 6300ESB je zajímavá zejména jeho PCI - má dva kanály: jeden PCI-X 64@66 a jeden PCI 32@33.
Pokud se tedy týče schopností síťování, na první pohled by se chtělo jásat. Ovšem pozor, aby se nejednalo o předčasnou radost. Zatímco PCI-X 64@66 má průchodnost 533 MBps, rychlost použitého HubLinku zůstává na 266 MBps (tj. nemění se oproti ICH4 nebo ICH5). I pokud uvážíme, že HubLink je na rozdíl od PCI-X na jmenovité kapacitě plně duplexní (údajně, Intel to nikde veřejně nerozvádí), je zřejmé, že HubLink bude úzkým hrdlem, které obslouží řekněme dva až tři porty Gb Ethernetu na plné rychlosti. A pozor, 6300ESB neobsahuje integrovaný FastEth MAC. Příjemné je, že alespoň na North Bridgi zůstal samostatný CSA port pro externí GbEth rozhraní.
dual P4 Xeon (Nocona), FSB800, dva kanály DDR2/400
N.B. = 3x PCI-E x8
S.B. = ICH5 : 2x IDE + 2x SATA, PCI 32@33, Fast Eth MAC, HubLink 266 MBps
= 6300ESB : 2x IDE + 2x SATA, PCI 64@66 + PCI 32@33 (dva samostatné segmenty), HubLink 1.5 @ 266 MBps
 Topologie čipsetu Intel 7520 |
Intel 7520 je novou generací serverových čipsetů, podle všeho jde o nástupce řady Intel 7501. Intel 7520 podporuje 64bitové Xeony (x86 + EMT64) s jádrem Nocona a aktuální rychlosti FSB a RAM, což u SMP čipsetu není zcela samozřejmé.
Pokud se týče sběrnicové a snad i síťové průchodnosti, zdá se, že Intel 7520 představuje dlouho očekávané zemětřesení. Nejdůležitějším rozdílem oproti výše popisovaným desktopovým čipsetům je, že přímo z north bridge vedou tři segmenty PCI Express x8 - to je 3x 2 GBps. Toto představuje výrazné zlepšení i oproti srovnatelnějšímu čipsetu i7501, který měl 3x proprietární HubLink 2.0 = 3x 1 GBps (a také pomalejší FSB a pomalejší paměti).
Bohužel, za současné situace, kdy na trhu nejsou síťové karty s rozhraním PCI-E, je třeba se porozhlédnout po systémech s čipsetem 7520, které mají segmenty PCI-E převedeny bridgem 6700PXH na několik slotů PCI-X - a použít síťové karty s rozhraním PCI-X.
Čipset Intel 7520 podporuje rozdělení portů PCI-E x8 vždy na dva porty PCI-E x4. Jde o vlastnost čipsetu, o jejímž případním využití se rozhoduje vývojář motherboardu. Koncový uživatel nemá možnost hotový motherboard překonfigurovat. Na druhou stranu by měla fungovat kompatibilita se všemi "užšími" PCI-E kartami - pokud zasunete užší kartu do širšího slotu, prostě přijde část kapacity slotu nazmar.
Motherboardy s čipsetem i7520 budou typicky určeny pro serverové použití, a z toho důvodu budou obsahovat nenáročnou integrovanou grafiku na nějakém zatoulaném pomalém konci sběrnice PCI - klidně na 32bitovém segmentu vedoucím od 6300ESB.
dual P4 Xeon (Nocona), FSB800, dva kanály DDR2/400
N.B. = 1x PCI-E x16 + 1x PCI-E x8
S.B. = ICH5 : 2x IDE + 2x SATA, PCI 32@33, Fast Eth MAC, HubLink 266 MBps
= 6300ESB : 2x IDE + 2x SATA, PCI 64@66 + PCI 32@33 (dva samostatné segmenty), HubLink 1.5 @ 266 MBps
 Topologie čipsetu Intel 7525 |
Intel 7525 je blízkým příbuzným i7520. Prakticky jediným rozdílem je množina PCI-E portů, která tento čipset předurčuje spíše pro výkonné grafické pracovní stanice, než pro servery.
Opět přímo z north bridge vedou dva porty PCI-E, ovšem jejich kapacita je rozdělena nestejnoměrně mezi port x16 a port x8. Na port o šířce x8 lze opět připojit 6700PXH a zkonvertovat ho na několik slotů PCI-X.
Port PCI-E x16 bude na většině motherboardů osazen slotem pro grafickou kartu - motherboardy s čipsetem 7525 budou typicky postrádat integrovanou grafiku.
Čipset Intel 7520 podporuje rozdělení jednoho nominálního x8 portu do funkce dvou portů x4. Jde o vlastnost čipsetu, o jejímž případném využití se rozhoduje vývojář motherboardu. Koncový uživatel nemá možnost hotový motherboard překonfigurovat. Na druhou stranu by měla fungovat kompatibilita se všemi "užšími" PCI-E kartami - pokud zasunete užší kartu do širšího slotu, prostě přijde část kapacity slotu nazmar.
P4 Prescott LGA775, FSB533/800, dva kanály DDR nebo DDR2 až 533 MHz
S.B. = ICH6: 1x IDE + 4x SATA, 4x PCI Express x1 + 1x PCI 32@33, DMI @ 1 GBps (full duplex)
 Topologie čipsetu Intel 915 |
Intel 915 je levný desktopový čipset nové generace. KONEČNĚ zmizel 266 MBps HubLink - byl nahrazen opět proprietární sběrnicí DMI (Direct Media Interface) o kapacitě 1 GBps full duplex, která je mimochodem na fyzické vrstvě patrně velmi podobná PCI-E x4 (a velmi NEpodobná sběrnici HubLink 2.0 o téže kapacitě, která je použita v i7501). South bridge ICH6 si ponechal 1 kanál klasické základní PCI 32@33, ale přibyly čtyři kanály PCI-E x1, což je velmi příjemné.
North Bridge má v některých variantách čipsetu integrovánu poměrně výkonnou grafiku, a k ní navrch ještě PCI-E x16 slot.
4x P4 Xeon EMT64 MP (Cranford, Potomac, Tulsa, ...), 2x 64bit 667 MHz FSB, až 8 kanálů DDR2/400
N.B.: 3x PCI-E x8 + 1x PCI-E x4 (alternativně 7x PCI-E x4)
S.B. = ICH5 : 2x IDE + 2x SATA, PCI 32@33, Fast Eth MAC, HubLink 266 MBps
Intel i8500 je nejnovější serverový čipset od Intelu. Je určen pro čtyři 64bitové Xeony MP - první generace kompatibilních procesorů má 400 MHz FSB a pouze jedno procesorové jádro. Čipset je určen také pro příští generaci Xeonů se dvěma jádry a rychlejší FSB, která by se měla objevit na přelomu let 2005/2006.
Vlastnosti čipsetu nejlépe ozřejmí originální ilustrace od Intelu.
 Topologie čipsetu Intel 8500 (obrázek je převzat z katalogového listu Intel E8500 N.B.) |
Průchodnosti klíčových sběrnic jsou následující:
Samotný north bridge i8500 neobsahuje kompletní interní paměťový řadič, pouze rozhraní IMI pro připojení až čtyř externích paměťových řadičů (XMB).
Zajímavé je, že rozhraní IMI emuluje PCI přinejmenším do té míry, že jednotlivé XMB řadiče se tváří také jako PCI zařízení a lze je konfigurovat prostřednictvím jejich PCI config space.
 Externí paměťový řadič i8500 XMB (obrázek je převzat z katalogového listu Intel E8500 XMB) |
Osm kanálů RAM po čtyřech DIMMech umožňuje vybavit stroj až 128 GB RAM. Tímto způsobem je možno jednak dosáhnout extrémní paměťové vybavenosti serveru, jednak čipset podporuje různé mechanismy detekce a opravy chyb nad rámec prostého ECC. Intel tyto schopnosti prezentuje jednoduše jako "RAID nad pamětí RAM." Kromě toho je celý čipset koncipován pro hot-plugging jak PCI, tak pamětí. Čipset si umí za chodu upravovat paměťovou mapu, tj. umí za provozu přidávat a ubírat paměť.
Pokud srovnáme tento čipset např. s bratříčkem i7520, je zřejmé, že:
Ohledně procesorového výkonu je třeba poznamenat, že efektivita využití procesorů výrazně záleží na chování softwaru. Tento stroj bude vykazovat optimální výkon při vysokém stupni multitaskingu, jak v uživatelském prostoru tak např. i v obsluze přerušení (protože různá procesorová jádra mohou různá přerušení obsluhovat paralelně). Důležité je, aby procesy v multitaskingu hlavně chroupaly data lokálním procesorovým jádrem přes jeho vlastní cache a příliš nezávisely na vzájemné synchronizaci a sdílení paměti mezi jádry. Operační systém by se měl vyvarovat použití globálních spinlocků ("giants").
Obecně lze těžko říci, jaký charakter zátěže bude generovat paketový firewall. Naopak aplikační proxy nebo obecný internetový server patrně vlastnosti tohoto čipsetu rozumně využije.
Lze očekávat, že se čipset objeví především ve značkových serverech s proprietárním formátem motherboardu a velkou skříní, nebo v "blade serverech". Jednak proto, že tato třída serverů se dosud v noname provedení nevyskytovala, jednak proto, že na dnešní standardní ATX nebo E-ATX desku by se všechny součástky možná těžko vešly, nemluvě o chlazení, napájení a dalších problémech.
Firma FCC průmyslové systémy dodává PC hardware firmy Advantech, specializovaný pro použití v roli síťových elementů (PC routerů, firewallů). Společnými vlastnostmi je malý formát (19"/1U nebo malá stolní skříňka), několik integrovaných síťových portů a pouze minimální rozšiřitelnost. Dalším charakteristickým rysem hardwaru Advantech je zaměření na nízkou spotřebu a potažmo také přiměřeně omezený výkon.
Obvykle lze volit procesor, velikost RAM a podle typu skříňky 3.5" nebo 2.5" disk, popř. CompactFlash kartu.
Je pravidlem, že přístup zvenčí je možný pouze terminálovým emulátorem přes sériovou konzolu - ovšem i do BIOS SETUPu. Přesto všechny níže jmenované stroje obsahují a normálně používají VGA grafiku - signály pro VGA a klávesnici (a případně další periferní porty) jsou vyvedeny na miniaturních konektorech na motherboardu, kabelové redukce lze objednat jako příplatkové příslušenství. (Advantech v jiných kategoriích produktů vyrábí i miniaturní PC hardware zcela bez grafiky.)
Níže následuje neúplný, demonstrativní výčet "firewallových platforem" Advantech.
4x Fast Ethernet, Pentium III/Celeron, čipset Intel 815E (PC-133 SDRAM), stolní skříňka 4x25x18 cm (VxŠxH).
  FWA-660 zepředu a zezadu |
4x Fast Ethernet, Pentium III/Celeron, čipset Intel 815E (PC-133 SDRAM), 19"/1U.
 FWA-3680 |
4x Fast Ethernet (FWA-3140-A) nebo 4x Gb Ethernet (FWA-3140-C), Pentium 4 Northwood, čipset Intel 845GV, 19"/1U.
 FWA-3140 |
8x Fast Ethernet (FWA-3180-A) nebo 8x Gb Ethernet (FWA-3180-C), Pentium 4 Northwood, čipset Intel 845GV, 19"/1U.
8 jednoportových ethernetových čipů je připojeno k south bridgi ICH4 prostřednictvím PCI-to-PCI bridge.
Ve stadiu prototypu je obdobný model s north bridgem i875 a south bridgem 6300ESB, bez přídavného PCI bridge.
 FWA-3180 |
Pokud je základním požadavkem maximální možný výkon na platformě PC, lze doporučit některý univerzální server od firmy SuperMicro, který osadíme potřebným počtem síťových karet.
Značka SuperMicro vyrábí jednak hotové typizované servery (skříň + motherboard), ale prodává i samostatně skříně a motherboardy. Ze samostatných skříní a motherboardů lze postavit zajímavé systémy, které se v typizované množině hotových serverů nevyskytují. Uvedeme si pár příkladů.
Serverové motherboardy mají obvykle integrovanou slabší VGA grafiku (na PCI) a možnost zapnout sériovou konzoli v BIOSu. Některé modely mají možnost vyvést sériový port na čelní panel.
2x Xeon EMT64, čipset i7520, 2x GbEth onboard, 2U, 6 SATA nebo SCSI disků v hot-swap šuplících (IDE bez šuplíků).
 SuperServer 6024H-T |
Jedná se o kompletní server - stačí přidat procesory, paměť a disky. Je na výběr několik variant serveru pro disky IDE, SATA nebo U320 SCSI, a dále je možno volit jednoduchý či redundantní napájecí zdroj a motherboard pro paměti DDR nebo DDR2. Motherboardy ve variantách SCSI a SATA podporují ZCR řadiče. Zajímavý je motherboard použitý v SATA variantě - obsahuje onboard osmikanálový SATA-II řadič Marvell, který patří k nejvýkonnějším dostupným součástkám tohoto typu na trhu. Na ZCR je ho možná škoda, zajímavou variantou může být sofwarový RAID v Linuxu (pokud si dokážete zkompilovat ovladače, které jsou zatím k dispozici pouze samostatně od výrobce, tj. nejsou ve vanilkových jádrech).
Pozor na několik věcí:
Pokud potřebujete vysoký surový procesorový výkon bez nároku na velkou diskovou kapacitu, podívejte se na dvouprocesorové 1U servery řady 6014 s čipsetem i7520.
Jako příklad zajímavého motherboardu s čipsetem i7520 lze uvést model X6DHE-XG2 resp. X6DH8-XG2, s pěti sloty PCI-X. Tři z nich běží na 133 MHz a dva na 100 MHz (obsluhováno dvěma bridgi 6700PXH a dvěma interními segmenty PCI-E x8).
 Motherboard X6DH8-XG2 |
Firma SuperMicro vyrábí také zajímavé skříně, které nejsou součástí standardních kompletních serverů. Za zmínku stojí například:
 SC833 |
 SC933 |
 SC743 |
Tyto skříně lze zkombinovat buď s motherboardem s příslušným integrovaným diskovým řadičem (např. X6DHT-G) a větší počet disků obsloužit softwarovým RAIDem (RAID5 bude pomalý), nebo lze použít obecný motherboard kombinovaný s kvalitním hardwarovým RAIDem. Mezi použitelné SATA RAIDy patří výrobky firmy Areca pro 8 a 16 disků do sběrnice PCI-X nebo PCI Express.
Je třeba pečlivě zvolit kombinaci chassis a motherboardu tak, aby motherboard, kromě toho že pasuje do chassis, měl dostatek PCI-X slotů, a chassis aby umožnilo montáž příslušného počtu zvolených síťových karet - pozor na karty plné výšky (3U nastojato, 2U naležato) vs. low-profile sloty (2U nastojato). Pouze vybraná starší 2U chassis s čipsety ServerWorks GC-LE a Intel 7501 používala ležaté PCI sloty plné výšky, a to jedině díky pomocné expanzní kartě ("stromeček", anglicky "riser card") - takže efektivně byly tři PCI-X sloty napojeny na jediný PCI-X slot v motherboardu, což je suboptimální jak z hlediska impedancí na sběrnici (=>a spolehlivosti), tak z hlediska průchodnosti (PCI-X nepoběží na 133 MHz na segmentu se třemi obsazenými sloty). Koncepce se stromečkem a ležatými sloty patří zřejmě minulosti. Moderní motherboardy s čipsetem 7520 a mnoha PCI-X sloty mají jeden slot na jeden segment sběrnice, což umožňuje využití plné rychlosti takřka ve všech PCI-X slotech (s výjimkou případného slotu připojeného na 6300ESB, který běží na 66 MHz a je zapojen za pomalým hublinkem).
Mnohé 1U skříně SuperMicro používají atypický formát motherboardu - nepasuje do nich ATX ani E-ATX. Podporované kombinace skříní a motherboardů lze nalézt v pečlivé dokumentaci od výrobce.
Pozor, čtyřportové Intely PRO 1000MT obsahují PCI bridge, mají plnou výšku (pasují pouze do 3U) a možná mají vnější rozhraní pouze PCI 64@66 (soudě podle dostupných výpisů lspci), jsou drahé a vyskytly se stížnosti na kompatibilitu. Kromě toho Intel na svém produktovém webu tvrdí, že jsou podporovány konfigurace s maximálně dvěma těmito kartami v systému - není vysvětleno proč a nač, ale přinejmenším je třeba mít se na pozoru, pokud bychom uvažovali třeba motherboard na bázi i7520 se dvěma PXH a čtyřmi PCI-X sloty.
Zkuste proto zvážit použití dvouportové varianty síťových karet Intel Pro 1000: mají dva GbEth porty v jednom čipu, mají low-profile výšku (na stojato do 2U) atd.
Skříně SuperMicro pro větší počet disků přímo ponoukají k experimentům s RAIDem. Proto bude vhodné upozornit na tomto místě na některé souvislosti.
Existuje v zásadě několik možností, jak ve skříni s větším počtem hot-swapových rámečků pořídit RAID:
Pokud kvůli optimálnímu využití dostupného počtu disků nechceme používat RAID-1 nebo RAID-10 (mirroring a jeho rozšířená varianta), musíme se uchýlit k RAIDům s dopočítávanou paritou (RAID 3, 5 a 6), které jsou náročné na výpočetní výkon resp. hardwarovou akceleraci. Vyšší nároky na výkon RAIDového řadiče (u softwarových implementací na výkon CPU) se projeví při zápisu a při provozu v degradovaném režimu. Naopak při čtení může být softwarový RAID rychlejší než hardwarový řadič (pokud procesor a sběrnice řadiče představují úzké hrdlo). Toto je třeba mít na paměti při rozhodování, zda použít softwarový nebo hardwarový RAID (a případně jak výkonný hardwarový řadič).
Dalším důležitým rozdílem mezi SW a HW RAIDy je komfort. Hardwarové RAIDy mají většinou dobře zvládnutý hot swap, obnovu za provozu apod. Především jsou nezávislé na stavu operačního systému. (A například šestnáctiportové SATA řadiče ARECA mají dokonce autonomní ethernetový port s kompletním rozhraním, jako externí RAID!) Oproti tomu oprava degradovaného softwarového RAIDu obvykle představuje o dost víc explicitní práce a větší riziko, že systém skončí v nebootovatelném stavu.
SCSI vs. SATA:
Více o RAIDech se dočtete v samostatném dokumentu.