Netzwerk Capture Karte - NT20E3-2-PTP
2x1G/10G

PERFEKTE LEISTUNG

Für jede Verbindungsgeschwindigkeit zu jeder Zeit

KOMPLETTES PORTFOLIO

Von 1G – 200G

PLUG & PLAY

Sofort einsatzbereite Lösung

SCALE INSIDE

Mehrere Netzwerkkarten in einem Server

SCALE OUTSIDE

Synchronisierung mehrerer Server

LEISTUNGSFÄHIG

Maximiere die Leistung deiner Anwendung

IN DER REIHE

Voller Durchfluss ohne Paketverlust

UNTERSCHIEDLICHE GESCHWINDIGKEITEN

Mehrere Geschwindigkeiten in einem Server

BÜNDEL – APPLIKATIONEN

Effizientere Servernutzung

Leitungsgeschwindigkeit

Napatech’s Netzwerkkarten sind hoch optimiert, um den Netzwerkverkehr auch bei voller Leitungsgeschwindigkeit zu erfassen, mit einer äußerst geringen CPU-Belastung auf dem Hostserver. Eine verlustfreie Paketerfassung (Capturing) ist entscheidend für Applikationen, welche den gesamten Netzwerkverkehr analysieren müssen. Sollte irgendetwas verworfen werden müssen, trifft die Anwendung diese Entscheidung, weshalb dies letztendlich nicht eine Beschränkung der Netzwerkkarten sein darf.

Standard verbaute Netzwerkkarten (NICs) sind nicht für Analyseanwendungen ausgelegt, welche den gesamten Datenverkehr einer Verbindung oder eines Links analysieren. Normale NICs sind von Ihrer Funktionsweise auf nur für eine Kommunikation konzipiert, bei denen die Netzwerkdaten, die nicht an den Absender oder Empfänger adressiert sind, einfach verworfen werden. Dies zeigt, dass NICs nicht in der Lage sind Datenmengen zu verarbeiten, die kontinuierlich in Bursts auf Ethernet-Verbindungen auftreten. In diesen genannten Situationen wird die vollständige Bandbreite einer Verbindung genutzt, was wiederum die Fähigkeit voraussetzt, alle Ethernet-Frames zu analysieren. Napatech’s Netzwerkkarten wurden speziell für diese Aufgabe konzipiert und bieten eine maximal mögliche Kapazität für eine kompromisslose Aufzeichnung von Netzwerkdaten.

Paketpufferung

Napatech’s Netzwerkkarten besitzen einen eingebauten Speicher für die Pufferung von Ethernet-Frames. Eine Pufferung gewährleistet eine garantierte Zustellung von Daten, auch wenn bei der Übermittlung der Daten an die Anwendung eine Überlastung vorliegt. Es gibt drei potenzielle Überlastungsquellen: die PCI-Schnittstelle, die Serverplattform und die Analyseanwendung

PCI-Schnittstellen bieten eine festgelegte Bandbreite für die Übertragung von Daten vom Beschleuniger zur Anwendung. Dies begrenzt die Datenmenge, die kontinuierlich aus dem Netzwerk in die Anwendung übermittelt werden kann. Beispielsweise kann eine 16-spurige PCIe Gen3-Schnittstelle bis zu 115 Gbit/s an Daten zur Anwendung übermitteln. Sollte hingegen die Netzwerkgeschwindigkeit 2 × 100 Gbit/s betragen, kann ein Daten-Burst nicht über die PCIe Gen3-Schnittstelle in Echtzeit übermittelt werden, da die Übertragungsrate die doppelte maximale PCIe-Bandbreite überschreitet. In diesem Fall kann die integrierte Paketpufferung der Napatech Karte den Burst aufnehmen und gewährleistet, dass keine Daten verloren gehen und gibt die Frames wieder frei, wenn die Anwendung Kapazitäten zur Verfügung stellt.

Server und Anwendungen können so konfiguriert sein, dass eine Überlastung in der Infrastruktur der Server oder sogar in der Anwendung selbst auftritt. Ebenfalls können die CPU-Kerne mit der Verarbeitung oder dem Abrufen von Daten von entfernten Caches und Speicherorten beschäftigt sein, was dazu führt, dass neue Ethernet-Frames nicht ordnungsgemäß von Standard Netzwerkkarten übertragen werden können.

Darüber hinaus kann die Anwendung mit nur einem oder einigen Verarbeitungs-Threads konfiguriert werden, was dazu führen kann, dass die Anwendung überlastet wird, sodass neue Ethernet-Frames nicht übertragen werden. Über eine integrierte Paketpufferung können die Ethernet-Frames zwischengespeichert werden, bis der Server oder die Anwendung in der Lage ist, diese zu empfangen. Dadurch wird sichergestellt, dass keine Ethernet-Frames verloren gehen und dass kompromisslos alle Netzwerkdaten für eine Analyse zur Verfügung gestellt werden.

Multi-CPU-Verteilung

Moderne Server bieten eine noch nie da gewesene Rechenleistung durch Multi-Core-CPU-Implementierungen. Dies macht standardmäßige Server zu einer idealen Plattform für die Geräteentwicklung. Um die Verarbeitungsleistung von modernen Servern voll auszuschöpfen, ist es wichtig, dass die Analyseanwendung ebenfalls Multi-Threading unterstützt und die richtigen Ethernet-Frames dem richtigen CPU-Kern für eine Verarbeitung zur Verfügung gestellt werden. Allerdings müssen auch die Frames zur richtigen Zeit bereitgestellt werden, um sicherzustellen, dass die Analyse in Echtzeit durchgeführt werden kann.

Die Napatech Multi-CPU Verteilung wird aus unseren umfangreichen Kenntnissen der Serverarchitektur und den tatsächlichen Erfahrungen unserer Kunden aufgebaut und optimiert.

Napatech’s Netzwerkkarten gewährleisten, dass identifizierte Daten-Streams von verwandten Ethernet-Frames optimal auf die verfügbaren CPU-Kerne verteilt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die Verarbeitungslast über die vorhandenen Verarbeitungsressourcen ausgeglichen wird und dass die richtigen Frames von den richtigen CPU-Kernen verarbeitet werden.

Mit der Flow-Verteilung auf mehrere CPU-Kerne kann die Durchsatzleistung der Analyseanwendung linear mit der Anzahl der Kerne (bis zu 128) erhöht werden. Des Weiteren kann auch die Leistung durch schnellere Prozessorkerne skaliert werden. Dieser hochflexible Mechanismus ermöglicht viele verschiedene Wege, um eine Lösung zu entwerfen und bietet die Möglichkeit, Kosten und/oder Leistung zu optimieren.

Napatech’s Karten unterstützen unterschiedliche Verteilungsarten, die vollständig konfigurierbar sind:

• Verteilung per Ports: Alle auf einem physischen Port erfassten Frames werden auf denselben CPU oder eine Reihe von CPU-Kern zur Verarbeitung übertragen
• Verteilung per Verkehrsarten: Frames desselben Protokolltyps werden auf denselben CPU oder eine Reihe von CPU-Kernen zur Verarbeitung übertragen
• Verteilung nach Flows: Frames mit demselben Hashwert werden auf denselben CPU oder eine Reihe von CPU-Kernen zur Verarbeitung gesendet
• Kombinationen der oben genannten

Zeitstempeln

Um dies zu erreichen, sind alle Napatech SmartNICs in der Lage, für jeden aufgenommenen und übertragenen Frame einen hochpräzisen Zeitstempel mit einer Auflösung von 1 Nanosekunde zu liefern.

Bei 10 Gbit/s kann alle 67 Nanosekunden ein Ethernet-Frame empfangen und gesendet werden. Bei 100 Gbps wird diese Zeit auf 6,7 Nanosekunden reduziert. Dies macht die Zeitstempelung mit Nanosekunden-Präzision für die eindeutige Identifizierung des Empfangs eines Frames unerlässlich. Diese unglaubliche Präzision ermöglicht es Ihnen auch, Frames von mehreren Ports auf mehreren Beschleunigern zu sequenzieren und zu einem einzigen, zeitlich geordneten Analysestrom zusammenzuführen.

Um in den verschiedenen unterstützten Betriebssystemen reibungslos arbeiten zu können, unterstützen die Napatech SmartNICs eine Reihe von branchenüblichen Zeitstempelformaten und bieten außerdem eine Auswahl an Auflösungen, die für verschiedene Arten von Anwendungen geeignet sind.

64-bit Zeitstempel Formate:

• 2 Windows Formate mit 10-ns oder 100-ns Auflösung
• Native UNIX Format mit 10-ns Auflösung
• 2 PCAP Formate mit 1-ns oder 1000-ns Auflösung

Cache-Optimierung

Die Konfiguration des Puffers kann sich dramatisch auf die Leistung von Analyseanwendungen auswirken. Unterschiedliche Anwendungen haben unterschiedliche Anforderungen an die Latenzzeit oder die Verarbeitung. Es ist daher äußerst wichtig, dass die Anzahl und Größe der Puffer für die jeweilige Anwendung optimiert werden kann. Napatech SmartNICs machen dies möglich.

Die flexible Server-Puffer-Struktur, die von Napatech SmartNICs unterstützt wird, kann für unterschiedliche Anwendungsanforderungen optimiert werden. Beispielsweise können für Anwendungen, die eine kurze Latenzzeit benötigen, Frames in kleinen Stücken geliefert werden, optional mit einer festen maximalen Latenzzeit. Anwendungen ohne Latenzanforderungen können von Daten profitieren, die in großen Brocken geliefert werden, wodurch eine effektivere Server-CPU- Verarbeitung durch die Daten ermöglicht wird. Anwendungen, die über Pakete verteilte Informationen korrelieren müssen, können größere Server-Puffer (bis zu 128 GB) konfigurieren.

Bis zu 128 Puffer können konfiguriert und mit der Napatech-Multi-CPU-Verteilung kombiniert werden (siehe “Multi-CPU-Verteilung”).

Multi Port Paket Sequenzierung

Es besteht ein wachsender Bedarf an Analysegeräten, die in der Lage sind, mehrere Punkte im Netzwerk zu überwachen und zu analysieren und sogar einen netzwerkweiten Überblick über das Geschehen zu geben. Dazu müssen nicht nur mehrere SmartNICs in einer einzigen Appliance installiert werden, sondern es ist auch erforderlich, dass die Analysedaten von allen Ports auf jedem Beschleuniger korreliert werden.

Mit der Napatech-Software-Suite ist es möglich, die Analysedaten von mehreren SmartNICs zu sequenzieren und in einem einzigen Analysestrom zusammenzuführen. Die Zusammenführung basiert auf den nanosekundengenauen Zeitstempeln jedes Ethernet-Frames, wodurch eine zeitlich geordnete Zusammenführung der einzelnen Datenströme ermöglicht wird.

Tunneling

Napatech SmartNICs entschlüsseln diese Tunnel und bieten so die Möglichkeit, auf der Grundlage der Flows in den Tunneln zu korrelieren und eine Lastverteilung zu erreichen. Analyseanwendungen können diese Fähigkeit nutzen, um mobile Netzwerke und Dienste zu testen, zu sichern und zu optimieren. Um die verschiedenen Dienste, die mit jedem Teilnehmer verbunden sind, effektiv zu analysieren, ist es wichtig, sie zu trennen und jeden einzelnen zu analysieren. Napatech SmartNICs haben die Fähigkeit, den Inhalt von Tunneln zu identifizieren, wodurch die Analyse jedes einzelnen Dienstes, der von einem Teilnehmer genutzt wird, möglich ist. Dadurch werden der Anwendung schnell die benötigten Informationen zur Verfügung gestellt und eine effiziente Analyse des Netzwerk- und Anwendungsverkehrs ermöglicht. Die Napatech-Funktionen zur Frame-Klassifizierung, Flow- Identifikation, Filterung, Einfärbung, Aufteilung und intelligenten Multi-CPU-Verteilung können somit auf den Inhalt des Tunnels und nicht auf den Tunnel selbst angewendet werden, was zu einer ausgewogeneren Verarbeitung und einer effizienteren Analyse führt.

GTP und IP-in-IP-Tunneling sind leistungsstarke Funktionen für Anbieter von Telekommunikationsausrüstung, die Produkte zur Überwachung von Mobilfunknetzen aufbauen müssen. Mit dieser Funktion kann Napatech die Datenanalyse auslagern und beschleunigen, so dass sich die Kunden auf die Optimierung der Anwendung konzentrieren können und dadurch die Verarbeitungsressourcen in den Standardservern maximiert werden.

IP Fragmente

Traffic Replay

Traffic Forwarding

Sitzungssteuerung

In-Line Modus

• Voller Durchsatz bidirektional Rx/Tx bis zu 100G Link Geschwindigkeit für alle Paketgrößen
• Multi-core Processing Unterstützung mit bis zu 128 Rx/Tx Streams pro SmartNIC
• Anpassbare, hash-basierte Lastverteilung
• Effiziente Zero Copy Roundtrip von Rx zu Tx
• Einzelbit-Flip-Auswahl zum Verwerfen oder Weiterleiten jedes einzelnen Pakets
• Typische 50 us Roundtrip Latenz von Rx zu Tx Glasfaser

CPU Sockel Lastverteilung