家用万兆网络指南 3 – 超静音MikroTik解决方案

1个月前发布 SanS三石
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本期看点:

  • 如何挑选 10G 网卡
  • MikroTik 的超魔性热管万兆交换机
  • 交换机如何魔改风扇
  • 兼容性问题和故障如何排除

注意:

  • 因经验和知识有限, 难免文章中会出现错误, 请不吝赐教.

好的, 本次是正经教大家如何组建家用万兆局域网的第 2 篇, 我们在上一篇中, 已经给大家介绍了 如何挑选光纤和光模块, 本期我们将介绍如何挑选万兆网卡和万兆交换机. 本篇会给大家介绍最稳妥最少折腾的方案. 当然有得必有失, 因此价格会贵一些. 让我们走起.

万兆网卡

最方便的当然是 82599

首先是网卡, 由于万兆网卡驱动也可能会出现幺蛾子, 所以本篇我给大家介绍最容易使用的网卡 Intel 82599ES (这个是 Controller 名称, 不过搜这个也能搜到就是了).

这个网卡最大的好处是, 大部分操作系统自带驱动, 插上去就能用. 当然手动再装下最新的驱动也没问题.

卡的正面是这样的 (我拆掉了散热器):

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我的这个是一个双口卡, 会贵一些, 如果没特殊需求买单口的就可以.

网卡的背面是这样的:

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Intel 82599ES 单口卡的二手价格应该不超过 200 块.

其他品牌网卡该如何挑选?

除了Intel, 市场上也有许多其他品牌的万兆网卡, 例如 chelsio, Solarflare, Mellanox 等 (DELL, HP, Huawei, Lenovo 一般都是 OEM 货, 也能用).

那么如何去挑选其他品牌的网卡呢?

首先, 这些可能都是需要安装驱动的, 在购买前一定要去其官网查清文档, 看看有没有支持你系统的驱动, 有的网卡就没 FreeBSD 的驱动, 导致 FreeNAS 没法用. 甚至你可以先把驱动下载下来看看能不能顺利安装, 然后再买网卡.

其次要看网卡是什么接口的, 建议买 SFP+ 的, 因为 10G 现在基本都是 SFP+. 不要买XFP的, 如何辨识呢? XFP 接口比 SFP+ 宽, 或者干脆问店家就好.

最后为了保险, 跟店家说好, 如果不兼容可以退货. 后续我将继续评测不同种类的万兆网卡 (也会有模块兼容性, 驱动安装等全套教程), 感兴趣的同学可以持续关注这个专栏.

好了, 接下来是交换机.

万兆交换机

万兆交换机的选择也很多, 不过鉴于有的同学没有捡垃圾的经验, 我们会先给大家介绍消费级的万兆光交换机, 然后在后续文章中再给大家讲如何去捡垃圾, 去寻找更廉价的数据中心淘汰的万兆交换机.

因此, 本篇文章给大家推荐一个正常的产品. MikroTik CRS 317-1G-16S+.

如图, 白色的交换机, 表面非常容易弄脏【手动滑稽】. 正面可以看到 16 个 SFP+ 端口和一个 console 口, 一个千兆口.

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它的背面则是有两个插 C13 电源插头的接口 (就是最常见的那种电饭锅都在用的那种你懂的), 两个风扇出风口, 以及一个巨大的钢制散热片(MikroTik牌电暖气无误).

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双冗余电源, 插一个就可以运行. 电源输入范围也很宽, 110V-250V.

打开机盖, 我们可以看到里面的结构:

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首先是巨大的热管通向散热片. 然后右侧的隔离罩下面是两个电源. 风扇已经被我改成了猫扇.

我们移除散热器, 可以看到交换机的核心是一颗 Marvell 98DX8216

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这颗 SoC 集成度非常高, 是一个双核 32bit 800 MHz ARMv7 作为通用核心的 SoC. 不必担心 ARMv7 的性能问题, 交换功能全部在 SoC 内部硬件实现了, 如下图.

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这颗核心的单片采购价格是 278 USD, 50 片以上也要 220 USD 左右.

交换机的详细参数可以看 MikroTik 官网的介绍

我们最关心的交换性能如下:

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MkiroTik的一些产品是可以同时运行 SwitchOS (当交换机用) 和 RouteOS (当路由器用). 这个也不例外. 因此上面的测试报告中同时给出了交换和路由的测试数据.

可以看到, 64byte 小包交换能力可以达到 239,583.3 kpps, 即每秒 2.39 亿数据包, 这个是所有端口一起跑的数据. 在我自己的实际测试中, 双端口收发 UDP 小包也可以达到 1Mpps, 完全打满 10G.

我们用 1518byte 下的总带宽测试结果 158,906.4Mbps 除以它的端口数 16, 得到每端口最大带宽为 9931.65 Mbps 约 9.7Gbps. 基本可以所有端口都跑满 10G. 个人用来说, 应该足够了. 企业用还是建议买企业级的设备.

路由上, 就不是这个机器的强项了, 64byte 小包只有 315.4kpps 了, 还不如强一点的家用路由器. 不过这本身就是个交换机, 当路由器用就是本末倒置了.

这款交换机在平时风扇是完全不转的, 因此是 0 噪音. 只有当达到一定温度了, 两个风扇才会运转进行散热.

为什么推荐这款交换机呢? 因为它的售价适中 (2340 CNY, 嫌贵还可以看看二手市场), 全新交换机是有保修的. 如果买二手, 只能神奇的店铺保修了. 更重要的是它本身设计很静音, 不像企业级万兆交换机, 开机直接家里变成拜科努尔航天发射场. 如果觉得还是不够静音, 想要放到桌面上用, 那么我们来看看如何魔改风扇——

风扇魔改

首先, 这是机器上的原装风扇, chiefly CC4020B12M, DC 12V 0.16A. 官方文档在这里 chiefly dc brushless fan

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虽然官网文档上说这个风扇的噪音水平在 28.5dBA, 但这个风扇在 MikroTik 交换机进行电压调速散热的时候, 还是有点吵的. 如果我们把这个风扇 PWM 线移除, 然后接到一个同样 12v 的交换机上打开的话, 会得到这种水平的噪音.

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63.6 dBA. 恭喜, 距离可以发射土星五号又近了一步. 当然, 在 MikroTik 交换机上没有这么吵.

那么, 我们如何解决呢? 其实解决方案有很多. 比如我们有能力魔改固件可以修改固件的散热策略, 也可以给风扇加装减速线(但据说貌似没效果). 最后就是干脆换一个静音的风扇了. 我直接换了个猫扇, 但实际上没必要买这么贵的. 直接买静音一点的风扇就行了.

如何判断风扇是否比这个静音呢? 有个小窍门, 我们看到这个风扇是 0.16A 的, 我们买额定电流比这个小的就可以了.

换完了猫扇之后, 噪音水平如下 (距离20cm), 不贴近同样距离仔细听是听不到的:

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如果距离 1 米左右的距离, 噪音水平如下, 基本就是背景噪音了, 完全听不到:

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不要以为图片中那么多机器会导致场景背景噪音会很大, 实际上你白天钻到被窝里测量, 背景噪音也有35dBA左右.

那么, 具体如何魔改风扇呢? 其实很简单, 首先我们要看原装风扇的电压, 选同样电压的风扇.

然后, 我们看原装风扇的线序, 一般直流风扇会有 3 线或 4 线的. 一般来讲, 红色代表 positive (+), 黑色代表 negative (GND), 剩下一根线或者两根线可能是转速信号线或者 PWM 线.

不过, 建议最好还是去查风扇的文档, 弄清楚线序定义究竟是什么. 千万不要先入为主认为红色一定就是 +, 黑色一定就是 GND. 以免把风扇烧掉 (猫扇一个一百块, 直接百元大钞原地冒烟).

确定好线序后, 看买来的新风扇的线序是否跟现有风扇的线序一致, 如果不一致, 就把风扇插头的线拔出来, 拔的方法很简单, 用螺丝刀插进前面的孔, 往下压, 同时用手拔线就可以把线从插头中拔出来了. 如果拔不动不要强拉硬拽, 会把线弄断. 仔细观察插头的结构, 然后找办法把线取出来.

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拔出来后, 调整线序, 然后插回去, 再把插头插到交换机上即可.

接下来, 就要通电测试, 看看新换的风扇能不能正常工作了. 这里有个小技巧. 插上交换机的电源, 然后瞬间拔下来, 通过瞬间通电, 来确认风扇转不转, 来防止弄错了线序把风扇烧掉. 不过有条件最好还是用万用表测试, 瞬间通电并不能完全避免接错后风扇烧掉.

以上就是风扇魔改的大致思路了.

组装和兼容性问题

组装

最后, 我们把买到的网卡插进机箱, 光纤插入模块. 然后插到网卡中:

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然后光纤另一端插入到另一个模块中, 最后插入交换机:

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