Trong kỷ nguyên số hóa, tốc độ và độ tin cậy của kết nối mạng trở thành yếu tố then chốt, đặc biệt đối với những người đam mê công nghệ, xây dựng hệ thống “home lab” hay quản lý các thiết bị lưu trữ mạng (NAS). Card mạng (Network Interface Card – NIC) từ lâu đã được xem là một trong những nâng cấp đáng giá nhất, và không phải ngẫu nhiên mà chúng lại được săn đón nhiều đến vậy. Không chỉ giúp bạn bổ sung thêm cổng kết nối cho các giao thức Ethernet hay cáp quang, mà còn cho phép bạn sở hữu những mẫu card siêu tốc, nâng tầm đáng kể tốc độ truyền tải dữ liệu.
Khả năng kết nối mạnh mẽ của card mạng có thể được khai thác thông qua cổng PCIe hoặc USB, biến chúng thành giải pháp hữu ích cho mọi thứ, từ các dàn máy chủ chuyên nghiệp, PC cũ kỹ cho đến các thiết bị NAS và máy tính bảng đơn (SBC). Với kinh nghiệm nâng cấp gần như mọi thiết bị chính trong “home lab” của mình bằng cả card mạng USB và PCIe, dưới đây là những cách thú vị mà tôi đã tận dụng chúng một cách hiệu quả.
1. Thiết Lập Link Aggregation (LAG) để Tăng Băng Thông Cho NAS
Tăng cường tổng băng thông cho các thiết bị NAS
Tôi muốn làm rõ ngay từ đầu rằng, việc thiết lập Link Aggregation (LAG) không có nghĩa là nhân đôi tốc độ truyền tải cho các máy chủ lưu trữ của tôi, cũng không làm tăng băng thông của một cổng đơn lẻ trên NAS. Về mặt kỹ thuật, Link Aggregation cho phép máy chủ lưu trữ của tôi nhóm các kết nối vật lý từ bo mạch chủ và card mạng thành một đơn vị logic duy nhất. Điều này giúp tăng tổng băng thông khả dụng của máy chủ, thay vì nâng cao lượng dữ liệu có thể gửi qua một cổng duy nhất.
Hãy hình dung thế này: việc bổ sung một card mạng 10 Gigabit Ethernet (10GbE) bên cạnh cổng 10 Gigabit tích hợp trên bo mạch chủ sẽ không cho phép một cổng truyền dữ liệu ở tốc độ 20 GbE. Thay vào đó, nó làm tăng tổng băng thông sẵn có của máy chủ. Do đó, nếu tôi có hai thiết bị (mỗi thiết bị đều có khả năng Ethernet 10 GbE) đang cố gắng sao lưu các tệp nhỏ qua cùng một cổng, điều này có thể dẫn đến tắc nghẽn. Link Aggregation có thể loại bỏ nút thắt cổ chai này (hoặc ít nhất là giảm thiểu nó đến một mức độ nhất định). Với việc có nhiều thiết bị đang sao lưu dữ liệu thiết yếu của hộ gia đình, Link Aggregation thực sự rất hữu ích.
Hơn nữa, tôi có thể yên tâm rời khỏi “home lab” vào ban đêm mà không phải lo lắng về việc các bản sao lưu theo lịch trình bị lỗi nếu một cổng mạng gặp sự cố (điều này hoàn toàn có thể xảy ra với phần cứng cấp doanh nghiệp đã được sử dụng nhiều). Tôi phải thừa nhận rằng đại đa số người dùng thông thường sẽ không bao giờ cần thiết lập Link Aggregation, nhưng đây vẫn là một tính năng tuyệt vời khi bạn có nhiều thiết bị trong “home lab” như tôi.
Nhiều cáp Ethernet cắm vào bộ định tuyến, minh họa cho việc mở rộng kết nối mạng và Link Aggregation
2. Xây Dựng Máy Chủ ESXi Bare-Metal
Giải quyết vấn đề tương thích với bộ điều khiển Ethernet tích hợp
Giấy phép miễn phí của ESXi đã trở lại, và kéo theo đó là các vấn đề tương thích phần cứng thường gặp với nền tảng ảo hóa này. Không một thiết bị nào trong “home lab” của tôi – ngoại trừ ZimaBoard 2 với bộ điều khiển Ethernet Intel – có thể chạy ESXi, và điều này bao gồm cả một dàn máy chủ Xeon đầy đủ!
Mặc dù tôi không phải là một tín đồ của ESXi, nhưng đây chắc chắn là một nền tảng thiết yếu cho những ai theo đuổi sự nghiệp trong lĩnh vực DevOps và quản trị hệ thống (sysadmin). Vì vậy, nếu bạn sở hữu các card mạng dựa trên chip Intel, bạn có thể sẽ không phải chịu chung số phận như tôi khi xây dựng một “home lab” ESXi.
3. Tăng Tốc Độ Truyền Tải Dữ Liệu cho Các Thiết Bị
Đặc biệt hữu ích khi lưu trữ game trên các ổ đĩa iSCSI
Cổng Ethernet trên máy tính tôi dùng hàng ngày bị giới hạn ở tốc độ 2.5 Gigabit (2.5G), vốn đã rất tốt cho hầu hết người dùng. Tuy nhiên, vì tôi đang sử dụng các ổ SSD NVMe trên các máy chủ lưu trữ của mình, tốc độ 2.5G trở thành một nút thắt cổ chai lớn đối với hiệu suất truyền tải của chúng. Mặc dù kết nối 10 Gigabit Ethernet (10GbE) vẫn chưa đủ để tận dụng tối đa khả năng của SSD NVMe, nhưng nó vẫn nhanh hơn đáng kể so với việc gửi tệp qua cổng 2.5 Gigabit.
Tôi cũng có một thiết lập khá độc đáo (gần như vô lý) khi lưu trữ thư viện ROM và các tựa game Steam ít chơi hơn trên một ổ đĩa chia sẻ iSCSI chạy trên một NAS riêng biệt. Mặc dù việc giảm độ trễ là khá nhỏ, nhưng việc lắp một card mạng nhanh hơn vào chiếc NAS này đã cải thiện đáng kể thời gian tải, đặc biệt khi tôi đã cấp phát các ổ SSD cho ổ đĩa iSCSI.
4. Biến Các Hệ Thống Cũ Thành Tường Lửa (Firewall)
Một cổng Ethernet duy nhất không đủ cho giải pháp tường lửa chuyên dụng
Tạm gác lại các cấu hình “router-on-a-stick” phức tạp, thông thường bạn sẽ cần hai kết nối Ethernet riêng biệt trên một thiết bị mà bạn muốn sử dụng làm bộ định tuyến: một để cắm vào mạng nội bộ của bạn, và một kết nối với cổng WAN trên modem/router chính. Thật không may, hầu hết các mini-PC, máy tính bo mạch đơn (SBC) và các dàn PC full-tower trong “home lab” của tôi chỉ có một cổng Ethernet duy nhất, và việc cấu hình VLAN cho một thiết lập tường lửa chỉ với một cổng có thể làm tăng thêm độ phức tạp cho hệ thống.
May mắn thay, hầu hết các card mạng chỉ có giá vài đô la. Miễn là tôi nghiên cứu kỹ về driver của chúng, chúng thường hoạt động khá tốt khi được sử dụng làm bộ định tuyến chuyên dụng chạy các hệ điều hành như pfSense, OPNsense và OpenWRT.
Không phải ai cũng cần bổ sung card mạng
Một lần nữa, card mạng là một khoản đầu tư tuyệt vời nếu bạn là người đam mê công nghệ, yêu thích NAS, hoặc là một tín đồ của “home lab”. Dù không muốn thừa nhận, cổng Gigabit Ethernet 1G bạn thường thấy trên hầu hết các bo mạch chủ tiêu dùng và hệ thống dựng sẵn đã đủ cho người dùng phổ thông. Bạn chỉ nên đầu tư vào các card mạng chuyên dụng khi khối lượng công việc của bạn yêu cầu tốc độ mạng nhanh hơn, cần thêm cổng kết nối hoặc hỗ trợ tính năng Link Aggregation.
