Lenovo ConnectX-4 LX ML2 | Netzwerkadapter | 25GbE

Lenovo Mellanox ConnectX-4 Lx ML2 – 25-Gigabit-Netzwerkadapter für ThinkSystem- und ThinkAgile-Server

Der Lenovo Mellanox ConnectX-4 Lx ML2 (00MN990) ist ein professioneller 25-Gigabit-Netzwerkadapter im ML2-Low-Profile-Formfaktor, der speziell für den Einsatz in Lenovo-Rack-Servern der ThinkSystem- und ThinkAgile-Produktlinie entwickelt wurde. Als Mezzanine-Karte im ML2-Format lässt er sich direkt auf dem Motherboard kompatibleR Server platzieren, ohne einen zusätzlichen PCIe-Slot zu belegen – ein entscheidender Vorteil in dicht bestückten Rechenzentrumsumgebungen. Die wichtigsten Alleinstellungsmerkmale sind der 25-Gbps-SFP28-Anschluss, umfassende RDMA-Unterstützung (Remote Direct Memory Access) sowie SR-IOV mit bis zu 256 virtuellen Funktionen für den Einsatz in virtualisierten und softwaredefiniert vernetzten Infrastrukturen.

Schnittstellentechnologie & Formfaktor: Warum ML2 im Rechenzentrum zählt

Wer Server-Netzwerkkarten für den Unternehmenseinsatz beschafft, stößt schnell auf die Frage des richtigen Formfaktors. Der ConnectX-4 Lx setzt auf den ML2-Standard (Mezzanine LAN-on-Motherboard Generation 2) – eine Schnittstelle, die von führenden Serverherstellern eingeführt wurde, um Netzwerkkarten ohne Belegung konventioneller PCIe-Slots direkt auf dem Serverboard zu integrieren. Das hat konkrete Vorteile für den Rechenzentrumsbetrieb: PCIe-Slots bleiben für Erweiterungskarten wie HBAs, GPU-Beschleuniger oder zusätzliche Netzwerkadapter frei. Gerade in 1-HE-Servern wie dem ThinkSystem SR630 oder SR650, wo jeder Slot wertvoll ist, macht dieser Ansatz einen spürbaren Unterschied in der Systemplanung.

Der Low-Profile-Formfaktor ist auf die kompakten Einbaumaße moderner Rack-Server abgestimmt. Im Lieferumfang ist laut Hersteller ein Low-Profile-Slotblech enthalten, sodass die Karte direkt einsatzbereit ist. Eine nachträgliche Beschaffung von Bracket-Komponenten entfällt.

25-Gigabit-Ethernet: Netzwerkleistung für anspruchsvolle Serverumgebungen

Der zentrale technische Kern des ConnectX-4 Lx ist der 25-Gigabit-Ethernet-Port via SFP28. 25GbE ist heute der dominierende Standard in modernen hyperkonvergenten und softwaredefinierten Rechenzentrumsumgebungen – es bietet gegenüber klassischem 10GbE die 2,5-fache Bandbreite auf derselben physikalischen Verkabelungsinfrastruktur (DAC-Kabel, Glasfaser), ohne auf teureres 40GbE oder 100GbE ausweichen zu müssen. Für Storage-Traffic (NVMe over Fabrics, iSCSI), Ost-West-Datenverkehr in virtualisierten Clustern oder den Anschluss an 25G-fähige Top-of-Rack-Switches ist dieser Adapter daher eine wirtschaftlich sinnvolle Wahl.

Der SFP28-Port unterstützt dabei sowohl Direct-Attach-Copper-Kabel (DAC) als auch aktive und passive optische Module, was dem Infrastrukturplaner Flexibilität bei der Verkabelungsstrategie lässt. Die Wahl der Transceiver und Kabel liegt dabei beim Betreiber und sollte auf Kompatibilität mit dem eingesetzten Switch geprüft werden – Lenovo bietet für die kompatiblen Serversysteme entsprechend zertifiziertes Zubehör an.

RDMA, SR-IOV und Offloading: Die Leistungsmerkmale im Detail

Die Leistungsmerkmale des ConnectX-4 Lx gehen weit über die reine Bandbreite hinaus. Gerade in Enterprise- und Cloud-Umgebungen sind die Hardware-Offloading-Fähigkeiten und Virtualisierungsfeatures ausschlaggebend.

RDMA und RoCE für latenzarme Speicheranbindung

Der Adapter unterstützt RDMA (Remote Direct Memory Access), konkret mit XRC Transport, DCT (Dynamically Connected Transport), UMR (User Memory Region) und ODP (On-Demand Paging). RDMA erlaubt es Systemen, Daten direkt in den Arbeitsspeicher eines entfernten Rechners zu schreiben oder daraus zu lesen – ohne den Prozessor des Zielsystems zu belasten. Das Ergebnis: drastisch reduzierte Latenz und deutlich geringere CPU-Last bei hochvolumigen Speicher- oder Cluster-Operationen. Typische Einsatzszenarien sind NVMe over Fabrics (NVMe-oF), parallele Dateisysteme (z. B. Lustre, GPFS) oder HPC-Kommunikationsbibliotheken über uDAPL.

SR-IOV: 256 virtuelle Funktionen für dichte Virtualisierung

SR-IOV (Single Root I/O Virtualization) ist für virtualisierte Server-Umgebungen ein Kernmerkmal. Der ConnectX-4 Lx bietet laut Hersteller 16 physische Funktionen und 256 virtuelle Funktionen. Damit können bis zu 256 virtuellen Maschinen oder Containern jeweils eine dedizierte Netzwerkfunktion mit nahezu nativer Performance und Isolation zugewiesen werden – ohne den Overhead eines Software-vSwitch. Das ist besonders relevant für VMware vSphere-Umgebungen, in denen I/O-Intensiv-Workloads wie Datenbankserver oder Analyse-Workloads laufen.

TCP/IP- und UDP/IP-Offloading, LSO, LRO, RSS

Weitere CPU-entlastende Features umfassen TCP/IP-Offloading, UDP/IP-Offload, LSO (Large Send Offload) und LRO (Large Receive Offload). Diese Funktionen verlagern rechenintensive Netzwerkoperationen von der Host-CPU auf den Netzwerkadapter. In Umgebungen mit hohem Durchsatz – etwa NFS-Storage-Backends oder SMB-Fileserver – kann das die verfügbare CPU-Kapazität spürbar entlasten. RSS (Receive Side Scaling) verteilt eingehende Netzwerkpakete auf mehrere CPU-Kerne und verhindert so Engpässe bei der Paketverarbeitung unter Last.

Overlay-Netzwerke: VXLAN und NVGRE

Für softwaredefinierte Netzwerkarchitekturen (SDN) unterstützt der Adapter VXLAN und NVGRE – die beiden dominierenden Tunneling-Protokolle für Layer-2-Overlay-Netzwerke in virtualisierten Umgebungen. VMware NSX, Microsoft Azure Stack oder OpenStack Neutron setzen häufig auf diese Technologien. Die Hardware-Offload-Unterstützung für diese Protokolle sorgt dafür, dass die Encapsulation/Decapsulation-Last nicht vollständig auf die Host-CPU fällt.

iSCSI Remote Boot, PXE und UEFI

Für die Infrastruktur- und Deployment-Praxis relevant: Der ConnectX-4 Lx unterstützt iSCSI Remote Boot, PXE-Boot und UEFI. Damit lassen sich Server ohne lokale Betriebssysteminstallation über das Netzwerk starten – eine Grundvoraussetzung für diskless-Server-Konzepte und automatisierte Deployment-Prozesse mit Tools wie Lenovo XClarity oder branchenüblichen Provisionierungslösungen. Ergänzt wird das durch Ethernet Remote Start (Wake-on-LAN-äquivalent) für das Netzwerk-Management abgeschalteter Systeme.

Quality of Service und Flow Control

Im Rechenzentrumskontext spielt die Priorisierung von Datenverkehr eine entscheidende Rolle. Der ConnectX-4 Lx implementiert QoS (Quality of Service), PFC (Priority Flow Control, IEEE 802.1Qbb) und ETS (Enhanced Transmission Selection, IEEE 802.1Qaz). Diese drei Mechanismen bilden zusammen das Fundament für Data Center Bridging (DCB) – eine Voraussetzung für verlustfreie Ethernet-Übertragungen, wie sie bei der Konvergenz von Speicher- und Datennetzwerk über ein einzelnes physisches Interface (Converged Networking) gefordert werden. Damit ist der Adapter grundsätzlich für konvergente Netzwerkarchitekturen ausgelegt.

Protokoll-Unterstützung und IEEE-Zertifizierungen

Der ConnectX-4 Lx unterstützt als Netzwerk- und Transportprotokolle TCP/IP, UDP/IP, NFS, SMB und uDAPL. Die Zertifizierungen nach IEEE-Standards sind für Unternehmenskäufer ein wichtiger Qualitätsnachweis: Die vollständige Liste umfasst IEEE 1588v2 (Precision Time Protocol – relevant für zeitkritische verteilte Systeme), IEEE 802.1p (Priorisierung), IEEE 802.1Q (VLAN-Tagging), IEEE 802.1Qau, IEEE 802.1Qaz (ETS), IEEE 802.1Qbb (PFC), IEEE 802.1Qbg, IEEE 802.3ad (LACP/Link Aggregation), IEEE 802.3ae, IEEE 802.3ap, IEEE 802.3az (Energy Efficient Ethernet) und IEEE 802.3by (25GbE).

LACP (IEEE 802.3ad / Link Aggregation Control Protocol) und die generelle Link-Aggregation-Unterstützung ermöglichen die Bündelung mehrerer physischer Verbindungen – bei Einsatz von Adaptern in Multi-Port-Konfigurationen oder in Verbindung mit Switch-Konfigurationen sinnvoll. Energy Efficient Ethernet (IEEE 802.3az) reduziert den Stromverbrauch bei geringer Netzwerklast – ein Faktor, der in Rechenzentren mit Hunderten von Ports die Energiebilanz messbar beeinflusst.

Das Protokoll IEEE 1588v2 (Precision Time Protocol, PTP) ist besonders für Finanzinfrastrukturen, Telekommunikations-Backends oder industrielle Anwendungen relevant, bei denen eine Zeitsynchronisation im Mikrosekunden-Bereich zwischen verteilten Systemen erforderlich ist.

Betriebssystem-Kompatibilität

Laut Hersteller ist der ConnectX-4 Lx mit folgenden Betriebssystemen kompatibel:

• Microsoft Windows Server 2012 und Windows Server 2012 R2
• Red Hat Enterprise Linux 7 Update 2
• Red Hat Enterprise Linux Server 6 Update 7 (x64)
• SUSE Linux Enterprise Server 11 SP4 (AMD64/EM64T)
• SUSE Linux Enterprise Server 12 SP1
• VMware vSphere 5.5 (ESXi) Update 3
• VMware vSphere 6.0 (ESXi) Update 2

Ein wichtiger Hinweis für IT-Administratoren: Die hier genannten Betriebssystemversionen sind die vom Hersteller zum Zeitpunkt der Produktzertifizierung angegebenen. In der Praxis werden neuere RHEL-, SLES- und VMware-Versionen (ESXi 7.x, 8.x) über die Mellanox/NVIDIA OFED-Treiberpakete häufig ebenfalls unterstützt – dies sollte jedoch im Einzelfall über die Lenovo ServerProven-Kompatibilitätsdatenbank oder die NVIDIA/Mellanox Treiber-Kompatibilitätsmatrix geprüft werden. Hierzu liegen uns keine weitergehenden Herstellerangaben für dieses spezifische Produkt vor.

Zulassungen und Umgebungsbedingungen

Der ConnectX-4 Lx trägt laut Hersteller die Zulassungskennzeichnungen CB, cTUVus, EMC, FCC, VCCI, ICES, RCM und RoHS – ein breites Zertifizierungsspektrum für den weltweiten Einsatz. Die RoHS-Konformität ist für öffentliche Auftraggeber und Unternehmen mit entsprechenden Beschaffungsrichtlinien ein formales Kriterium.

Die Betriebstemperatur liegt laut Hersteller zwischen 0 °C und 55 °C bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 0 bis 90 % (nicht kondensierend). Diese Werte entsprechen den typischen ASHRAE-Class-A1/A2-Anforderungen moderner Rechenzentren und erlauben auch den Einsatz in weniger klimatisierten Edge-Computing-Standorten innerhalb dieser Grenzen.

Kompatible Lenovo-Serversysteme

Der Adapter ist laut Hersteller explizit für folgende Lenovo-Systeme entwickelt und zertifiziert:

• Lenovo ThinkSystem SR630 – kompakter 1-HE-Zweiwege-Server für rechenzentrumsorientierte Workloads
• Lenovo ThinkSystem SR650 – 2-HE-Zweiwege-Server für skalierbare Enterprise-Workloads
• Lenovo ThinkAgile VX Certified Node 7Y94, 7Z12 – hyperkonvergente Knoten für VMware vSAN-Infrastrukturen
• Lenovo ThinkAgile VX7820 Appliance 7Z13 – All-Flash-vSAN-Appliance
• Lenovo System x3550 M5 (5463, 8869)
• Lenovo System x3650 M5 (5462, 8871)
• Lenovo System x3850 X6 (3837, 6241) – 4-Wege-Server für besonders ressourcenintensive Workloads
• Lenovo System x3950 X6 (3837, 6241) – skalierbarer 8-Wege-Server
• Lenovo NeXtScale nx360 M5 (5465) – High-Density-Blade-äquivalent für Scale-out-Deployments

Der Einsatz in nicht gelisteten Systemen ist möglich, sollte jedoch vorab anhand der jeweiligen ML2-Slot-Verfügbarkeit und Lenovo-Kompatibilitätsdatenbank geprüft werden. Für alle oben genannten Systeme ist die Kompatibilität laut Hersteller bestätigt.

Ideal für diese Einsatzbereiche

• Virtualisierte Rechenzentrumsumgebungen (VMware vSphere, ESXi)
  Dank SR-IOV mit bis zu 256 virtuellen Funktionen und Hardware-Offloading für VXLAN/NVGRE lassen sich virtuelle Maschinen mit nahezu nativem Netzwerkdurchsatz und minimaler CPU-Last anbinden. Der Adapter ist laut Hersteller für VMware vSphere 5.5 und 6.0 zertifiziert.
• Hyperkonvergente Infrastrukturen (Lenovo ThinkAgile VX / VMware vSAN)
  Die explizite Zertifizierung für ThinkAgile VX Certified Nodes und die VX7820 Appliance macht den ConnectX-4 Lx zur logischen Wahl für vSAN-Netzwerkpfade. PFC und QoS unterstützen die verlustfreie Übertragung von Storage-Traffic in konvergenten Netzwerkdesigns.
• Hochverfügbare Storage-Backends (iSCSI, NFS, SMB, NVMe-oF via RDMA)
  RDMA-Unterstützung (XRC, DCT, UMR, ODP), TCP/IP-Offloading und 25 Gbps Bandbreite reduzieren Latenz und CPU-Overhead bei speicherintensiven Workloads erheblich. iSCSI Remote Boot erlaubt zudem diskless-Server-Konzepte.
• Softwaredefinierte Netzwerke (SDN) und Cloud-Infrastrukturen
  VXLAN, NVGRE, NC-SI und Mellanox PeerDirect bilden zusammen eine solide Basis für SDN-Implementierungen auf Basis von OpenStack, VMware NSX oder ähnlichen Plattformen. Die Unterstützung für softwaregesteuerte Netzwerksegmentierung ist direkt durch die Feature-Liste belegt.
• Zeitkritische verteilte Anwendungen und Finanz-IT
  IEEE 1588v2 (Precision Time Protocol) ermöglicht eine hochpräzise Zeitsynchronisation zwischen Serversystemen – eine Anforderung in algorithmischem Handel, Telekommunikations-Backends oder industriellen Echtzeitsystemen.

Häufige Fragen zum Lenovo ConnectX-4 Lx ML2 (00MN990)