Lenovo ConnectX-3 Pro ML2 | 2-Port QSFP VPI | 56Gb InfiniBand

High-Performance InfiniBand/Ethernet-Adapter für Enterprise-Server

Der Lenovo ThinkSystem Mellanox ConnectX-3 Pro ML2 FDR 2-Port QSFP VPI Adapter ist eine professionelle Netzwerkerweiterungskarte für Server-Infrastrukturen, die sowohl 40 Gigabit Ethernet als auch 56 Gigabit InfiniBand FDR unterstützt. Als VPI-Adapter (Virtual Protocol Interconnect) kann diese Karte flexibel zwischen beiden Protokollen wechseln und ist speziell für die Lenovo ThinkSystem Serverserien SR630, SR650, SR850, SR860 und SR950 entwickelt. Die Dual-Port-Architektur mit QSFP-Anschlüssen ermöglicht redundante Verbindungen oder Load-Balancing in anspruchsvollen Rechenzentrumsumgebungen.

Netzwerk-Performance und Protokollunterstützung

Der ConnectX-3 Pro Adapter basiert auf der bewährten Mellanox-Technologie und bietet mit seinen zwei QSFP-Ports eine maximale Datenübertragungsrate von 56 Gbps pro Port. Diese Geschwindigkeit wird sowohl im InfiniBand FDR-Modus als auch bei 40 Gigabit Ethernet erreicht, wobei der Adapter automatisch das jeweils verwendete Protokoll erkennt und entsprechend konfiguriert.

Die VPI-Funktionalität (Virtual Protocol Interconnect) ist ein entscheidendes Merkmal dieses Adapters. Sie ermöglicht es, denselben physischen Port wahlweise für Ethernet- oder InfiniBand-Verbindungen zu nutzen, ohne Hardware-Änderungen vornehmen zu müssen. Dies reduziert die Komplexität in gemischten Netzwerkumgebungen erheblich und senkt gleichzeitig die Anschaffungskosten, da nicht separate Adapter für verschiedene Protokolle beschafft werden müssen.

Besonders bemerkenswert ist die breite InfiniBand-Kompatibilität: Der Adapter unterstützt nicht nur FDR (Fourteen Data Rate) mit 56 Gbps, sondern ist auch rückwärtskompatibel zu älteren InfiniBand-Standards wie QDR (40 Gbps), DDR (20 Gbps) und SDR (10 Gbps). Diese Abwärtskompatibilität ist in heterogenen Rechenzentrumsumgebungen von großem Wert, wo verschiedene Generationen von Hardware parallel betrieben werden.

Die RDMA-Unterstützung (Remote Direct Memory Access) ist ein weiteres Leistungsmerkmal, das besonders in High-Performance-Computing-Umgebungen geschätzt wird. RDMA ermöglicht es Anwendungen, direkt auf den Speicher entfernter Systeme zuzugreifen, ohne die CPU zu belasten. Dies reduziert die Latenz drastisch und erhöht den Durchsatz, was für rechenintensive Anwendungen wie wissenschaftliche Simulationen, Finanzmodellierung oder maschinelles Lernen entscheidend ist.

Virtualisierungs- und Cloud-Features

Der ConnectX-3 Pro Adapter ist mit SR-IOV (Single Root I/O Virtualization) ausgestattet, einer Hardware-Virtualisierungstechnologie, die besonders in virtualisierten Serverumgebungen von Bedeutung ist. SR-IOV ermöglicht es, eine einzelne physische Netzwerkschnittstelle in mehrere virtuelle Funktionen aufzuteilen, die dann verschiedenen virtuellen Maschinen zugewiesen werden können. Dies führt zu einer erheblichen Leistungssteigerung gegenüber software-basierter Netzwerkvirtualisierung, da der Hypervisor-Overhead umgangen wird.

Die Unterstützung moderner Tunneling-Protokolle wie VXLAN (Virtual Extensible LAN) und NVGRE (Network Virtualization using Generic Routing Encapsulation) macht den Adapter fit für Software-Defined Networking (SDN) und moderne Cloud-Architekturen. VXLAN erweitert die traditionellen VLAN-Grenzen von 4094 auf über 16 Millionen virtuelle Netzwerke und ist damit ein Schlüsselelement für Multi-Tenant-Umgebungen in Public und Private Clouds.

Diese Funktionen sind besonders wertvoll für Unternehmen, die ihre Infrastruktur konsolidieren und gleichzeitig die Netzwerk-Performance optimieren möchten. In virtualisierten Umgebungen mit VMware vSphere, Microsoft Hyper-V oder Red Hat Enterprise Virtualization können so deutlich mehr virtuelle Maschinen pro Server betrieben werden, ohne dass die Netzwerk-Performance zum Flaschenhals wird.

Hardware-Architektur und ML2-Integration

Der Adapter nutzt den ML2-Formfaktor (Mezzanine LAN-on-Motherboard Generation 2), der speziell für Server-Mainboards entwickelt wurde. Im Gegensatz zu herkömmlichen PCIe-Karten wird der ML2-Adapter direkt mit dem Mainboard verbunden, was eine kompaktere Bauweise und bessere thermische Eigenschaften ermöglicht. Die Low-Profile-Ausführung mit Abmessungen von 16,8 × 6,9 × 1,7 cm ist speziell für die dichte Packung in 1U- und 2U-Servern optimiert.

Die ML2-Schnittstelle bietet gegenüber Standard-PCIe-Karten mehrere Vorteile: Sie sitzt näher am Prozessor, was die Latenz reduziert, und ist thermisch besser in das Server-Kühlkonzept integriert. Zudem bleibt bei der Verwendung eines ML2-Adapters ein PCIe-Steckplatz für andere Erweiterungen frei, was in serverbasierten Umgebungen mit begrenzter Anzahl von Erweiterungsslots ein wichtiger Faktor ist.

Die beiden QSFP-Ports (Quad Small Form-factor Pluggable) unterstützen sowohl Kupfer- als auch Glasfaserkabel. QSFP-Transceiver bieten gegenüber älteren SFP+-Modulen den Vorteil höherer Portdichte und besserer Energieeffizienz. Für Rechenzentren bedeutet dies weniger Kabelgewirr und geringeren Stromverbrauch pro übertragenes Bit.

Kompatibilität und Systemanforderungen

Der ConnectX-3 Pro Adapter ist laut Hersteller speziell für die Lenovo ThinkSystem Serverserien entwickelt und getestet. Die Kompatibilität beschränkt sich auf die Modelle SR630, SR650, SR850, SR860 und SR950, was die präzise Integration in diese Systeme gewährleistet. Diese Server decken ein breites Spektrum von Anwendungen ab: vom 1U-Rack-Server SR630 für webbasierte Anwendungen bis hin zum 4U-Server SR950 für mission-critical Workloads.

Die Beschränkung auf diese spezifischen Modelle ist durchaus sinnvoll, da Lenovo damit sicherstellt, dass Firmware, Treiber und BIOS/UEFI optimal aufeinander abgestimmt sind. Dies reduziert Kompatibilitätsprobleme und vereinfacht das Support-Handling erheblich. Für IT-Administratoren bedeutet dies weniger Aufwand bei der Systemintegration und verlässlichere Performance.

Der Adapter arbeitet bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 20 bis 80 Prozent (nicht kondensierend), was den üblichen Rechenzentrumsstandards entspricht. Die umfangreichen Zertifizierungen nach internationalen Standards (EN55022, EN55024, FCC Part 15 A, UL 60950-1, VCCI und weitere) gewährleisten den weltweiten Einsatz ohne regulatorische Probleme.

Einsatzbereiche in der Praxis

High-Performance Computing (HPC) Cluster: Die 56 Gbps InfiniBand FDR-Unterstützung mit RDMA macht den Adapter ideal für wissenschaftliche Berechnungen, bei denen Knoten in einem Cluster große Datenmengen mit minimaler Latenz austauschen müssen. Die niedrige Latenz von InfiniBand ist für Message Passing Interface (MPI)-Anwendungen entscheidend.

Storage Area Networks (SAN): In Kombination mit InfiniBand-basierten Storage-Systemen ermöglicht der Adapter den Aufbau hochperformanter SANs. Die RDMA-Funktionalität reduziert die CPU-Last beim Datentransfer erheblich, was besonders bei I/O-intensiven Datenbank-Workloads von Vorteil ist.

Virtualisierte Rechenzentren: Die SR-IOV-Unterstützung in Verbindung mit 40 Gigabit Ethernet macht den Adapter zur optimalen Wahl für virtualisierte Umgebungen. Hypervisoren wie VMware vSphere oder Microsoft Hyper-V können die Hardware-Virtualisierungsfunktionen nutzen, um mehr VMs pro Server zu betreiben.

Cloud-Infrastrukturen: VXLAN- und NVGRE-Unterstützung ermöglichen den Einsatz in Software-Defined Networking-Umgebungen. Private und Hybrid Cloud-Implementierungen profitieren von der Flexibilität zwischen Ethernet und InfiniBand wechseln zu können.

Finanzdienstleistungen: Algorithmic Trading-Plattformen und Risikomanagement-Systeme benötigen extrem niedrige Latenzen. Die InfiniBand-Unterstützung mit RDMA kann hier Mikrosekunden einsparen, die in diesem Umfeld geschäftskritisch sind.

Support und Betrieb

Lenovo gewährt auf den ConnectX-3 Pro Adapter eine einjährige Herstellergarantie. Diese ist typisch für Server-Komponenten und deckt Hardwaredefekte ab. Für unternehmenskritische Anwendungen sollten Käufer erweiterte Support-Verträge in Betracht ziehen, die schnellere Reaktionszeiten und Vor-Ort-Service bieten.

Die Integration in die Lenovo ThinkSystem Plattform ermöglicht ein einheitliches Management über die XClarity Controller. Firmware-Updates, Konfigurationsänderungen und Monitoring können zentral über die Lenovo XClarity Administrator Suite verwaltet werden. Dies reduziert den Administrationsaufwand erheblich, besonders in größeren Server-Deployments.

Treiber sind für gängige Server-Betriebssysteme verfügbar, einschließlich Microsoft Windows Server, Red Hat Enterprise Linux, SUSE Linux Enterprise Server und VMware ESXi. Die Mellanox-Treiber sind in der Regel gut dokumentiert und bieten umfangreiche Konfigurationsmöglichkeiten für spezielle Anwendungsfälle.

Häufige Fragen