NIC con porte ottiche: una panoramica
L’altra estremità di ogni collegamento al server è una scheda di interfaccia di rete (NIC), che svolge lo stesso ruolo dello switch — gabbie, lane SerDes, un bus di gestione verso il modulo, una policy su quali moduli accetta — con due differenze: la policy risiede in un driver, non in un NOS di rete, e il collo di bottiglia è spesso il bus PCIe, non la porta. Questa sezione tratta le NIC con gabbie di classe SFP/QSFP: famiglie e produttori, come le porte si relazionano al PCIe, la compatibilità dei ricetrasmettitori e le sue eccezioni a livello di driver, gli strumenti che leggono un modulo lato server, e gli adattatori programmabili (SmartNIC, DPU) che sfumano il confine tra scheda e switch.

Cos’è una NIC, in termini di ottica
| Elemento | Su uno switch | Su una NIC |
|---|
| Gabbie | 24–64 per apparato | 1–4 per scheda (1–2 tipico) |
| SerDes | ASIC di forwarding | ASIC del controller NIC (Intel E810, Broadcom BCM57508, Nvidia ConnectX-7…) |
| Gestione del modulo | NOS su mux I²C e CPLD | driver/firmware sull’I²C del controller |
| Policy | whitelist del NOS (Come ogni NOS convalida un modulo) | whitelist di driver/firmware (Compatibilità ottica sulle NIC) |
| Configurazione velocità/FEC | CLI | ethtool, strumenti del produttore, BIOS/UEFI, gestione dispositivi del sistema operativo (Strumenti) |
| Backhaul | ASIC del fabric | lane PCIe verso la CPU (Porte e PCIe) |
| Alimentazione | 3,3 V per gabbia dallo chassis | slot PCIe (25–75 W) più connettore ausiliario sulle schede di fascia alta |
| Tipo di scheda | Dove | Porte |
|---|
| Scheda PCIe add-in (half-height half-length, full-height) | qualsiasi slot del server | 1–2 × SFP28/QSFP28, 1–2 × QSFP56/QSFP112/QSFP-DD/OSFP |
| OCP NIC 3.0 (mezzanine SFF / LFF) | slot OCP sul retro del server | stesse gabbie, accessibili dal fronte, hot-swap su alcuni chassis |
| LOM / embedded | sulla scheda madre | di solito RJ45; SFP+ su alcune |
| Mezzanine / blade | server blade | si collega allo switch dello chassis blade, senza gabbie |
| SmartNIC / DPU | PCIe o OCP | 2 × 100/200/400G, core Arm propri (SmartNIC e DPU) |
Famiglie e produttori
| Produttore | Famiglie (modelli con porte ottiche) | Velocità | Gabbie | Driver (Linux) |
|---|
| Intel | X520 / X710 / XXV710 / E810 / E830 | 10G / 10G / 25G / 25–100G / 200G | SFP+, SFP28, QSFP28, QSFP56 | ixgbe, i40e, ice, idpf |
| Nvidia (Mellanox) | ConnectX-4 Lx / -5 / -6 Dx / -6 Lx / -7 / -8 SuperNIC | 25G / 100G / 100–200G / 25–50G / 200–400G / 800G | SFP28, QSFP28, QSFP56, QSFP112, OSFP | mlx5_core |
| Broadcom | NetXtreme-E BCM5741x / 5750x (P225, P425, P2100, P1400GD) | 25G / 100–200G / 400G | SFP28, QSFP56, QSFP-DD | bnxt_en |
| Marvell (QLogic) | FastLinQ 41000 / 45000 | 10–25G / 100G | SFP28, QSFP28 | qede |
| AMD (Solarflare, Pensando) | X2522 / X3522; Pensando DSC | 10–25G; 100–200G | SFP28; QSFP56 | sfc; ionic |
| Chelsio | T6 | 10–100G | SFP28, QSFP28 | cxgb4 |
| Altri | Silicom, Napatech (FPGA), Xilinx/AMD Alveo, Netronome | 10–100G | misto | — |
Le velocità per modello di scheda sono fissate dal controller e dalle gabbie; «capace di 25G» significa 10G e 25G, raramente 1G (Porte e PCIe).
Cosa serve alla NIC da un modulo
- Codici di conformità per una velocità supportata dal controller su quella gabbia.
- Identità accettata dal driver — le famiglie Intel sono le più rigide (Compatibilità ottica sulle NIC).
- Comportamento FEC/AN che il driver può soddisfare: un DAC a 25G+ richiede AN Clause 73 su entrambe le estremità; le ottiche richiedono velocità forzata e FEC corrispondente (FEC e AN).
- Classe di potenza entro il budget della gabbia della scheda — la maggior parte delle NIC ammette QSFP28 classe 4 (3,5 W) e QSFP-DD fino a 12–15 W; verifica per i moduli ZR/sintonizzabili (Potenza e consumo).
- Raffreddamento: il flusso d’aria del server attraversa la scheda dal fronte al retro; i moduli sulle schede rivolte verso il retro si trovano nel flusso d’aria di scarico (Classi di temperatura).
Ruoli tipici e le loro ottiche
| Ruolo | NIC | Collegamento |
|---|
| Host di virtualizzazione generico | 2 × 25G SFP28 | DAC verso il ToR (Ruoli e topologie) |
| Storage / NVMe-oF | 2 × 100G QSFP28 | DAC/AOC, RoCE con PFC (Ethernet lossless) |
| Server GPU | 4–8 × 400G OSFP/QSFP112 (uno per GPU) | AOC/DR4 verso i leaf di rail (Cablaggio di un cluster AI) |
| HPC | HCA InfiniBand 1–2 × NDR/XDR | DAC/AOC (Cavi IB) |
| Edge / filiale | 2 × 10G SFP+ | LR verso un core di campus |
| Gestione / OOB | 1G RJ45 o SFP | — |
Per approfondire
- Porte, velocità e larghezza di banda PCIe delle NIC — gabbie sulle NIC, dual rate, cavi breakout, generazione PCIe × lane contro totali di porta, OCP 3.0, alimentazione e raffreddamento.
- Compatibilità dei ricetrasmettitori sulle NIC — whitelist dei driver per produttore,
allow_unsupported_sfp di Intel, comportamento Windows/ESXi, FEC/AN con DAC e ottiche, cosa codificare. - Strumenti e diagnostica NIC —
ethtool -m, mlxlink, bnxtnvm, strumenti Intel, comandi Windows ed ESXi, lettura di DDM e contatori FEC dal server. - SmartNIC e DPU — BlueField, Pensando, IPU: porte e ottiche sugli adattatori programmabili.
In CodingBox
Un modulo rifiutato da una NIC si diagnostica come uno rifiutato da uno switch: leggi identità e codici di conformità al banco, confronta con l’elenco del driver, codifica se la policy lo richiede (Check transceiver, Blocco del produttore).