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Napatech’s Netzwerkkarten sind hoch optimiert, um den Netzwerkverkehr auch bei voller Leitungsgeschwindigkeit zu erfassen, mit einer äußerst geringen CPU-Belastung auf dem Hostserver. Eine verlustfreie Paketerfassung (Capturing) ist entscheidend für Applikationen, welche den gesamten Netzwerkverkehr analysieren müssen. Sollte irgendetwas verworfen werden müssen, trifft die Anwendung diese Entscheidung, weshalb dies letztendlich nicht eine Beschränkung der Netzwerkkarten sein darf.

Standard verbaute Netzwerkkarten (NICs) sind nicht für Analyseanwendungen ausgelegt, welche den gesamten Datenverkehr einer Verbindung oder eines Links analysieren. Normale NICs sind von Ihrer Funktionsweise auf nur für eine Kommunikation konzipiert, bei denen die Netzwerkdaten, die nicht an den Absender oder Empfänger adressiert sind, einfach verworfen werden. Dies zeigt, dass NICs nicht in der Lage sind Datenmengen zu verarbeiten, die kontinuierlich in Bursts auf Ethernet-Verbindungen auftreten. In diesen genannten Situationen wird die vollständige Bandbreite einer Verbindung genutzt, was wiederum die Fähigkeit voraussetzt, alle Ethernet-Frames zu analysieren. Napatech’s Netzwerkkarten wurden speziell für diese Aufgabe konzipiert und bieten eine maximal mögliche Kapazität für eine kompromisslose Aufzeichnung von Netzwerkdaten.

Napatech’s Netzwerkkarten besitzen einen eingebauten Speicher für die Pufferung von Ethernet-Frames. Eine Pufferung gewährleistet eine garantierte Zustellung von Daten, auch wenn bei der Übermittlung der Daten an die Anwendung eine Überlastung vorliegt. Es gibt drei potenzielle Überlastungsquellen: die PCI-Schnittstelle, die Serverplattform und die Analyseanwendung

PCI-Schnittstellen bieten eine festgelegte Bandbreite für die Übertragung von Daten vom Beschleuniger zur Anwendung. Dies begrenzt die Datenmenge, die kontinuierlich aus dem Netzwerk in die Anwendung übermittelt werden kann. Beispielsweise kann eine 16-spurige PCIe Gen3-Schnittstelle bis zu 115 Gbit/s an Daten zur Anwendung übermitteln. Sollte hingegen die Netzwerkgeschwindigkeit 2 × 100 Gbit/s betragen, kann ein Daten-Burst nicht über die PCIe Gen3-Schnittstelle in Echtzeit übermittelt werden, da die Übertragungsrate die doppelte maximale PCIe-Bandbreite überschreitet. In diesem Fall kann die integrierte Paketpufferung der Napatech Karte den Burst aufnehmen und gewährleistet, dass keine Daten verloren gehen und gibt die Frames wieder frei, wenn die Anwendung Kapazitäten zur Verfügung stellt.

Server und Anwendungen können so konfiguriert sein, dass eine Überlastung in der Infrastruktur der Server oder sogar in der Anwendung selbst auftritt. Ebenfalls können die CPU-Kerne mit der Verarbeitung oder dem Abrufen von Daten von entfernten Caches und Speicherorten beschäftigt sein, was dazu führt, dass neue Ethernet-Frames nicht ordnungsgemäß von Standard Netzwerkkarten übertragen werden können.

Darüber hinaus kann die Anwendung mit nur einem oder einigen Verarbeitungs-Threads konfiguriert werden, was dazu führen kann, dass die Anwendung überlastet wird, sodass neue Ethernet-Frames nicht übertragen werden. Über eine integrierte Paketpufferung können die Ethernet-Frames zwischengespeichert werden, bis der Server oder die Anwendung in der Lage ist, diese zu empfangen. Dadurch wird sichergestellt, dass keine Ethernet-Frames verloren gehen und dass kompromisslos alle Netzwerkdaten für eine Analyse zur Verfügung gestellt werden.