【IT168评测中心】宝德(PowerLeader)是专业的服务器厂商,今年宝德也推出了多款使用了Nehalem-EP/至强5500处理器的服务器,我们曾经测试过宝德的一款存储服务器,型号是PR2012NS。
准确地说,当时测试的机器外壳上的型号是PR2012NS1,支持双路Nehalem-EP处理器(测试时配置为单路),采用了双路Intel 82574L网卡配置。
年中时测试的PowerLeader PR2012NS存储服务器
82574L并不是块非常强的网卡,它的性能对于支持达12个硬盘的存储服务器来说略有不足。82574L只支持PCIe 1.0,不支持MSI-X,并且它的RSS只支持两个队列,也就是说它在Windows下只能利用两个CPU核心,远小于双路Nehalem-EP带来的8个CPU核心(RSS不计算超线程带来的逻辑CPU),要想提供充足的网络IO能力,这个网卡多少要升级一下。
很快我们收到了PR2012NS的晋级产品,它的型号为PR2012NS-G,多了一个G有什么含义笔者也不好说,只知道它和PR2012NS相比内部升级了不少。下面我们就来看看这台服务器的性能。
从外观上看,PR2012NS-G和PR2012NS没什么区别
前面板都是一样的,可以支持最多12个3.5" SAS/SATA硬盘
CPU倒还是一样,Xeon E5520,Nehalem架构,45nm工艺;E5520是Nehalem-EP Xeon家族中最低端的带超线程的型号,E5520下面的E550x都不带有超线程技术,因此E5520可以说是物美价廉
82576EB的虚拟化功能也值得一提,它的VMDq虚拟机队列可以支持8个虚拟机,虚拟机可以直接访问硬件,从而大为消除虚拟层的消耗。关于VMDq技术,可以看这里:
LSI的MegaSAS 3081E-R,PCIe 1.0 x8界面,8个SAS 3Gb/s接口,处理器基于ARM平台,频率大概是200MHz多;通过HostRAID技术,可以支持RAID 0、1、0+1阵列技术
在2009年秋我们IT168评测中心网络实验室搬迁到新的机房之后,我们又对实验室的服务器测试平台进行了大幅度的升级,先是将已有的Cisco Catalyst 4506千兆交换机升级到3个模块,达到了一共120个千兆网络端口,还新购买了30台DELL PowerEdge T100服务器,配合原有的30台DELL PowerEdge SC430服务器以及30台PC作为网络测试的客户端,可以提供非常充足的测试压力。
网络实验室控制台
网络实验室机房
Cisco Catalyst 4506千兆交换机,120个千兆铜口
部分Dell PowerEdge SC430服务器
在新的测试环境下,我们进一步完善了服务器性能测试方案:
SPEC CPU 2006 v1.0.1
SPEC是标准性能评估公司(Standard Performance Evaluation Corporation)的简称。SPEC是由计算机厂商、系统集成商、大学、研究机构、咨询等多家公司组成的非营利性组织,这个组织的目标是建立、维护一套用于评估计算机系统的标准。
SPEC CPU 2006是SPEC组织推出的CPU子系统评估软件最新版,我们之前使用的是SPEC CPU 2000。和上一个版本一样,SPEC CPU 2006包括了CINT2006和CFP2006两个子项目,前者用于测量和对比整数性能,而后者则用于测量和对比浮点性能,SPEC CPU 2006中对SPEC CPU 2000中的一些测试进行了升级,并抛弃/加入了一些测试,因此两个版本测试得分并没有可比较性。
SPEC CPU测试中,测试系统的处理器、内存子系统和使用到的编译器(SPEC CPU提供的是源代码,并且允许测试用户进行一定的编译优化)都会影响最终的测试性能,而I/O(磁盘)、网络、操作系统和图形子系统对于SPEC CPU2006的影响非常的小。
SPECfp测试过程中同时执行多个实例(instance),测量系统执行计算密集型浮点操作的能力,比如CAD/CAM、DCC以及科学计算等方面应用可以参考这个结果。SPECint测试过程中同时执行多个实例(instances),然后测试系统同时执行多个计算密集型整数操作的能力,可以很好的反映诸如数据库服务器、电子邮件服务器和Web服务器等基于整数应用的多处理器系统的性能。
我们在被测服务器中安装了Intel C++ 10.1.025 Compiler、Intel Fortran 10.1.025 Compiler这两款SPEC CPU 2006必需的编译器,通过最新出现的QxS编译参数,Intel Compiler 10版本开始支持对Intel SSE4指令集进行优化(假如只支持SSE3,则使用QxT编译参数)。我们另外安装了Microsoft Visual Studio 2003 SP1提供必要的库文件。按照SPEC的要求我们根据自己的情况编辑了新的Config文件,使用了较多的编译选项。我们根据被测系统选择实际可同时处理的线程数量,最后得到SPEC rate base测试结果(基于base标准编译,SPEC base rate测试代表系统同时处理多个任务的能力)。
和其它测试部件不同,SPEC CPU 2006需要大量的系统物理内存,我们的SPEC测试在64位的Windows Server 2008 R2 Datacentere下完成,对于每个运算核心,最低配置1.5GB内存。
SiSoftware Sandra v2010
SiSoftware Sandra是一款可运行在32bit和64bit Windows操作系统上的分析软件,这款软件可以对于系统进行方便、快捷的基准测试,还可以用于查看系统的软件、硬件等信息。从2007开始,Sandra的Arithmetic benchmarks增加了对SSE3&SSE4 SSE4的支持,在Multi-Media benchmark中增加了对于SSE4的支持,另外还升级了File System benchmark和Removable Storage benchmark两个子项目。对于新的硬件的支持当然也是该软件每次升级的重要内容之一,SiSoftware Sandra 2010对NUMA架构以及最新的Windows 7/Windows Server 2008 R2提供了更好的支持,此外测试项目和测试结果也有了略微的变化。SiSoftware Sandra所有的基准测试都针对SMP和SMT进行了优化,最高可支持32/64路平台。
WebBench v5.0
WebBench是针对服务器作为Web Server时的性能进行测试,我们在被测服务器上安装了IIS组件,以提供测试所需的Web服务。在测试中我们使用了网络实验室中的60台客户端,配置了120个测试引擎,分别使用了WebBench 5.0内置的动态CGI以及静态页面脚本对服务器进行了测试。
静态测试是由客户端读取预先放置在服务器Web Server下的Web页面(wbtree),这项测试主要考察的是服务器磁盘系统以及网络连接性能。我们使用了实验室中的56台客户端,配合Static_mt.tst多线程静态脚本测试向被测服务器发送请求。
动态测试偏重于对服务器CPU子系统的性能测试,它对于Web服务器提供了足够的负载。我们将一个C语言编写的CGI源文件Simcigi.c编译为Simcgi.exe,并将其作为动态测试中的CGI脚本。在测试过程中,每台安装了WebBench客户端软件的PC,会在300秒的时间内持续向服务器发送CGI请求,而控制台会纪录并汇总服务器所响应CGI请求的数据。CGI测试的成绩高低,主要取决于服务器处理器子系统性能的优劣。处理器子系统包括CPU、内存以及内存控制器,CPU频率、缓存以及内存容量大小和内存带宽,都会影响该项成绩。
NetBench v7.03
NetBench是针对文件服务器的性能测试软件,影响NetBench性能的主要是服务器的磁盘子系统,服务器磁盘控制器、条带大小、读写缓存、硬盘类型、组建磁盘阵列模式、内存容量、网络拓朴结构等都会对测试结果有明显的影响。我们在被测服务器上设立了文件服务器,NetBench通过网络实验室中60台客户端配置共120个测试引擎来模拟网络中的PC向文件服务器所发出的文件传输请求,文件服务器则将存储在磁盘上的文件数据发送给相应的客户端。在测试过程中,客户端会以每四台一组的步进依次增加并且向服务器发送文件传输请求,测试结束后控制台收集数据并绘制出服务器的数据传输变化曲线。
CineBench R10
CineBench是基于Cinem4D工业三维设计软件引擎的测试软件,用来测试对象在进行三维设计时的性能,它可以同时测试处理器子系统、内存子系统以及显示子系统,在服务器测试平台中显示子系统不重要,因此就只有前两个的成绩具有意义。和大多数工业设计软件一样,CineBench可以完善地支持多核/多处理器,它的显示子系统测试基于OpenGL。
系统功耗监测
我们使用UNI-T UT71E智能数字万用表对于被测服务器系统的整体功耗进行了监测,利用随机附带的接口程序,我们可以记录被测服务器任意时间段内的功率变化。
测试平台、测试环境 | |||||
测试分组 | |||||
类别 | PowerLeader PR2012NS-G服务器 双路Intel Gainestown Xeon E5520 | DELL PE 2900 III基准 双路Intel Harpertown Xeon E5430 | |||
处理器子系统 | |||||
处理器 | 双路Intel Xeon E5520 | 双路Intel Xeon E5430 | |||
处理器架构 | Intel 45nm Nehalem | Intel 45nm Penryn | |||
处理器代号 | Gainestown | Harpertown | |||
处理器封装 | Socket 1366 LGA | Socke 771 LGA | |||
处理器规格 | 四核 | 四核 | |||
处理器特性 | MMX,SSE,SSE2,SSE3,SSSE3, SSE4.1,SSE4.2,EM64T,VT,VT-d | MMX,SSE,SSE2,SSE3,SSSE3, SSE4.1,EM64T,VT | |||
主频 | 2.27GHz | 2.66GHz | |||
Turbo Boost主频 (四核心) | 2.40GHz | - | |||
Turbo Boost 主频 (单/双核) | 2.53GHz | - | |||
处理器外部总线 | 2x QPI 2.93GHz 5.86GT/s 单向11.73GB/s 双向23.46GB/s | FSB 333MHz 1333MT/s 10.6GB/s | |||
L1 D-Cache | 4x 32KB 8路集合关联 | 4x 32KB 8路集合关联 | |||
L1 I-Cache | 4x 32KB 4路集合关联 | 4x 32KB 8路集合关联 | |||
L2 Cache | 4x 256KB 8路集合关联 | 2x 6144KB 16路集合关联 | |||
L3 Cache | 8MB @ 2133MHz 16路集合关联 | ||||
主板 | |||||
主板型号 | Intel S5500WBV | DELL PE 2900 III | |||
芯片组 | Intel Tylersburg-24D IOH:E5500 ICH:ICH10R | MCH:Intel 5000X ICH:Intel ESB6321 | |||
芯片特性 | IOH: 2x QPI 24 PCI Express 2.0 Lanes VT-d Gen 2 ICH: 6 PCI Express 1.0 Lanes | 2x FSB1333 PCI Express 1.0 Lanes 12MB Snoop Filter VT-d Gen 1 | |||
内存控制器 | CPU集成三通道R-ECC DDR3-1066 最大容量96GB | 北桥集成四通道FBD DDR2-667 最大容量64GB | |||
内存 | 2GB ECC DDR3 1066 SDRAM x6 | 2GB FBD DDR2 667 SDRAM x4 | |||
系统磁盘子系统 | |||||
磁盘控制器 | LSI MegaSAS 1068E-R SAS Controller | DELL Perc 5/i RAID Controller | |||
磁盘控制器规格 | ARM ~200MHz 8x SAS 3Gb/s NCQ HostRAID 0/1/10 | LSI 1068 SAS Intel IOP333 500MHz ARM 256MB RAM 8x SAS 3Gb/s RAID 0/1/3/5 | |||
磁盘控制器设置 | RAID 0 NCQ | RAID 5 | |||
磁盘控制器驱动 | LSI SAS 3.8.0.64 | LSI SAS 3.8.0.64 | |||
磁盘 | Fujitsu MBA3147RC x6 | Seagate Cheetah 15K.5 ST314655SS x3 | |||
磁盘规格 | 15000RPM 147GB SAS 3Gb/s NCQ 16MB Cache | 15000RPM 146GB SAS 3Gb/s NCQ 16MB Cache | |||
磁盘设置 | RAID 0 SAS 3Gb/s NCQ 50GB系统分区 | SAS 3Gb/s NCQ 20GB系统分区 | |||
网络子系统 | |||||
网络控制器 | Intel Kawela Intel 82576EB DualPort GbE Controller | Broadcom BCM5708C GbE Controller x2 | |||
网络控制器规格 | PCI Express 2.0 x4 @ 2.5GT/s | PCI-X 133MHz over PCI Exress x4 Bridge TOE、LSO、CO、RSS、iSCOE、RDMA、iSCSI over RDMA RSS Queue:8(send)/8(receive) MSI BACS Teaming | |||
网络控制器设置 | PCI Express 2.0 x4 @ 2.5GT/s TOE、LSO、CO、RSS(8 Queues) MSI-X DCA | TOE、LSO、CO、RSS(8 Queues) MSI BCM5780C x2 BACS Teaming | |||
网络控制器驱动 | Intel Network Connections Software Version 14.8.3 | Broadcom Driver 12.26.02 BACS3 12.30.11 | |||
软件环境 | |||||
操作系统 | Microsoft Windows Server 2008 R2 Datacenter Edition(x64) | Microsoft Windows Server 2008 Enterprise Edition SP1 x64 |
Nehalem-EP Xeon我们都很熟悉了,这个CPU是E5520,2.27GHz,QPI的频率是2.93GHz,QPI频率有时高于CPU主频是Xeon的一大特色,桌面版本的Core i7则是反过来
IMC:内置内存控制器或者集成内存控制器
从这里可以看出,82576EB网卡直接挂到Tylersburg 5500芯片组上,使用了PCIe 2.0 x4接口,这样它和CPU的距离远比挂在ICH10R南桥上要小,并且可以支持MSI-X中断模式
之前的PR2012NS上,就是将82574L挂接在ICH10R南桥上,因此网络性能会相对没那么好
SiSoftware Sandra是一款可运行在32bit和64bit Windows操作系统上的分析软件,它可以对于系统进行方便、快捷的基准测试,还可以用于查看系统的软件、硬件等信息。SiSoftware Sandra所有的基准测试都针对SMP和SMT进行了优化,最高可支持32/64路平台。我们利用了其中多个性能测试模块对于被测系统的性能进行了快速的测试。
有一点需要说明的是,Sandra的处理器架构性能测试是根据处理器所能支持的所有指令集中选择进行的,不同的处理器支持的指令集不同,测试使用到的指令集也就不同。例如,Nehalem在这个测试当中就可以使用SSE4.2,而Penryn就只能使用SSE4.1,而用Opteron可能就只能到SSE3了。一般而言,由于可以使用SSE4,Intel的处理器理论性能会比较好。
SiSoftware Sandra Pro Business 2009 | ||
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测试对象 | PowerLeader PR2012NS-G服务器 双路Intel Gainestown Xeon E5520 2.27GHz | DELL PE2900 III 双路Intel Harpertown Xeon E5430 2.66GHz |
Processor Arithmetic Benchmark 处理器计算性能测试 | ||
Aggregate Arithmetic Performance | 114.12GOPS | 93GOPS |
Dhrystone iSSE4.2 | 133.31GOPS | |
Dhrystone ALU | 113.7GOPS | |
Whetstone iSSE3 | 95GFLOPS | 72.1GFLOPS |
Processor Multi-Media Benchmark 处理器多媒体测试 | ||
Aggregate Multi-Media Performance | 214MPixel/s | 220MPixel/s |
Multi-Media Int x16 iSSE4.1 | 245MPixel/s | 270MPixel/s |
Multi-Media Float x8 iSSE2 | 182.84MPixel/s | 170.16MPixel/s |
Multi-Media Double x4 iSSE2 | 99MPixel/s | 88.34MPixel/s |
Multi-Core Efficiency Benchmark 多核效率测试 | ||
Inter-Core Bandwidth | 56.7GB/s | 21.13GB/s |
Inter-Core Latency (越小越好) | 21ns | 89ns |
.NET Arithmetic Benchmark .NET计算性能测试 | ||
Aggregate .NET Performance | 38.33GOPS | 35.34GOPS |
Dhrystone .NET | 17.52GIPS | 26.64GIPS |
Whetstone .NET | 59.13GFLOPS | 44GFLOPS |
.NET Multi-Media Benchmark .NET多媒体测试 | ||
Aggregate Multi-Media .NET Performance | 32.28MPixel/s | 25.74MPixel/s |
Multi-Media Int x1 .NET | 45.28MPixel/s | 40.7MPixel/s |
Multi-Media Float x1 .NET | 19.29MPixel/s | 10.78MPixel/s |
Multi-Media Double x1 .NET | 36.59MPixel/s | 20MPixel/s |
Java Arithmetic Benchmark Java计算性能测试 | ||
Aggregate Java Performance | 105.49GOPS | |
Dhrystone Java | 156GIPS | |
Whetstone Java | 54.9GFLOPS | |
Java Multi-Media Benchmark Java多媒体测试 | ||
Aggregate Multi-Media Java Performance | 36.13MPixel/s | |
Multi-Media Int x1 Java | 37.4MPixel/s | |
Multi-Media Float x1 Java | 34.86MPixel/s | |
Multi-Media Double x1 Java | 34MPixel/s |
必须要说,我们测试的时候从来不关闭Intel Turbo Boost技术,实际频率2.27GHz的E5520在系统满负荷的时候运行频率为2.40GHz,单个核心满负荷的时候更是可以达到2.53GHz,而在闲置时却会维持在很低的频率(1.6GHz),对性能和功耗两个方面都有正面的影响。
SiSoftware Sandra缓存内存测试主要包括内存带宽、内存延迟等性能的测试。
SiSoftware Sandra Pro Business 2009 | ||
---|---|---|
测试对象 | PowerLeader PR2012NS-G服务器 双路Intel Gainestown Xeon E5520 2.27GHz | DELL PE2900 III 双路Intel Harpertown Xeon E5430 2.66GHz |
Memory Bandwidth Benchmark 内存带宽测试 | ||
Aggregate Memory Performance | 32.84GB/s | 7.14GB/s |
Int Buff'd iSSE2 Memory Bandwidth | 32.84GB/s | 7.14GB/s |
Float Buff'd iSSE2 Memory Bandwidth | 32.84GB/s | 7.14GB/s |
Memory Latency Benchmark(Random) 内存延迟测试(随机) | ||
Memory(Random Access) Latency (越小越好) | 91ns | 114ns |
Speed Factor (越小越好) | 47.40 | 100.70 |
Internal Data Cache | 4clocks | 3clocks |
L2 On-board Cache | 11clocks | 18clocks |
L3 On-board Cache | 49clocks | |
Memory Latency Benchmark(Linear) 内存延迟测试(线性) | ||
Memory(Linear Access) Latency (越小越好) | 9ns | 21ns |
Speed Factor (越小越好) | 4.50 | 18.30 |
Internal Data Cache | 4clocks | 3clocks |
L2 On-board Cache | 11clocks | 12clocks |
L3 On-board Cache | 13clocks | |
Cache and Memory Benchmark 缓存及内存测试 | ||
Cache/Memory Bandwidth | 112.53GB/s | 73GB/s |
Speed Factor (越小越好) | 19.40 | 96.90 |
Internal Data Cache | 356.18GB/s | 421.28GB/s |
L2 On-board Cache | 231GB/s | 121GB/s |
L3 On-board Cache | 89.73GB/s | - |
表现不错……Nehalem-EP就是这样。
SPEC CPU 2006整数运算主要包含编译、压缩、人工智能、视频压缩转换、XML处理等,此外,各种日常操作也主要是基于整数操作。SPEC CPU 2006的整数运算包含了400.perlbench PERL编程语言、401.bzip2 压缩、403.gcc C编译器、429.mcf 组合优化、445.gobmk 人工智能:围棋、456.hmmer 基因序列搜索、458.sjeng 人工智能:国际象棋、462.libquantum 物理:量子计算、464.h264ref 视频压缩、471.omnetpp 离散事件仿真、473.astar 寻路算法、483.xalancbmk XML处理共12项。
SPEC CPU 2006整数运算性能
很常规很强大的结果。为了达到SPEC测试对内存容量的要求,使用了我们自己的24GB内存。
SPEC CPU 2006的浮点运算测试包括的全部都是科学运算,科学运算需要用到大量的高精度浮点数据,如410.bwaves 流体力学、416.gamess 量子化学、433.milc 量子力学、434.zeusmp 物理:计算流体力学、435.gromacs 生物化学/分子力学、436.cactusADM 物理:广义相对论、437.leslie3d 流体力学、444.namd 生物/分子、447.dealII 有限元分析、450.soplex 线形编程、优化、453.povray 影像光线追踪、454.calculix 结构力学、459.GemsFDTD 计算电磁学、465.tonto 量子化学、470.lbm 流体力学、481.wrf 天气预报、482.sphinx3 语音识别共17项测试。
SPEC CPU 2006浮点运算性能
CineBench是基于Cinem4D工业三维设计软件引擎的测试软件,用来测试对象在进行三维设计时的性能,它可以同时测试处理器子系统、内存子系统以及显示子系统,我们的平台偏向于服务器多一些,因此就只有前两个的成绩具有意义。和大多数工业设计软件一样,CineBench可以完善地支持多核/多处理器,它的显示子系统测试基于OpenGL。
CineBench R10 64bit | ||
处理器 | PowerLeader PR2012NS-G服务器 双路Intel Gainestown Xeon E5520 2.27GHz | DELL PE2900 III 双路Intel Harpertown Xeon E5430 2.66GHz |
显卡 | - | - |
CPU Benchmark | ||
Rendering (1 CPU) | 3130 CB-CPU | 2931 CB-CPU |
Rendering (x CPU) | 21076 CB-CPU | 16806 CB-CPU |
Multiprocessor Speedup | 6.73x | 5.73x |
OpenGL Benchmark | ||
OpenGL Standard | 160 CB-GFX | 176 CB-GFX |
显然,从处理器上来看,Nehalem-EP完胜上一代。
NetBench 7.03 Ent_dm.tst测试脚本模拟的是企业级文件服务器应用,它不但要求被测服务器的磁盘子系统可以提供足够的吞吐量,还需要其具有较高的IO处理能力,并且需要较为平衡的读取能力和写入能力。
NetBench测试:吞吐量
可以说,PR2012NS的磁盘控制器可能是一个问题,它的处理器并不是非常强劲。最终的结果是接近2000Mbps,比基准平台高了不少。
Web服务器测试分为静态应用测试和动态应用测试,处理器计算能力、缓存内存效能则对于动态应用的性能有明显影响,而IO能力对于静态应用的性能有明显的影响。
Web服务器使用了Windows Server 2008 R2自带的IIS 7.5。
WebBench测试:动态处理能力
动态页面更多的是消耗处理器资源。PR2012NS-G提供了22000的Rps(每秒请求数),着实强劲,比基准平台要强了不少。Nehalem-EP的强劲威力是一个主要因素,82576EB网卡也是一个因素。
WebBench测试:静态处理能力
静态页面则更多受限于网络带宽——它的处理比较不占CPU。PR2012NS-G的峰值数据为35000 Rps。一般的单千兆网口服务器会被网口限制在18000 Rps上。
我们利用UNI-T UT71E智能数字万用表和相配套的软件对于对于被测服务器在几种不同的状态下的功耗进行了监测,主要包括如下项目:
P1:连接电源但不开机状态
P2:系统启动完毕,5分钟内无动作,但不休眠
P3:系统启动完毕,处理器满载、磁盘以最大吞吐量工作
功耗
并不是一个特别省电的机器,有两个原因:冗余电源和6个15000RPM的SAS硬盘。
【IT168评测中心】和之前测试过的PR2012NS相比,PR2012NS-G的外观极为相似,但是内在配制却很不一样,可能需要用户多加以注意才行。或许换一个型号是一个好主意,因为PR2012NS和PR2012NS-G挺容易相混淆的。
从型号上,PR2012NS/2012NS-G显然都是12个槽位的网络存储服务器,它们使用的是传统的3.5"规格热插拔SAS/SATA槽。我们测试的PR2012NS-G使用了双Nehalem-EP Xeon配置,处理能力很强。PR2012NS-G还采用了Intel Kawela网卡,型号为82576EB,这是一个教新的、性能强大的双千兆网络芯片,在测试中PR2012NS-G表现出了强大的总体性能,可以担当网站服务器、数据库服务器等不同的角色,并不仅仅限于网络存储服务器(当然,由于内存插槽的闲置,可能无法做重负荷的数据库服务器)。
主要部件之一:Nehalem-EP平台,Intel Xeon E5520处理器,频率2.27GHz,45nm 4核心8线程,支持Turbo Boost睿频技术,内置三个DDR3内存通道,具备强劲的性能
主要部件之二:Intel Kawela/82576EB双端口千兆网络芯片,使用PCIE 2.0 x4界面(2.5GT/s),接口单向带宽1GB/s。82576EB支持I/O AT、RSS(8个队列)、MSI-X、Dicrct Cache Access、RSC等增强技术,支持VMDc(SR-IOV)、VMDq等虚拟化强化功能,总的来说,82576EB是极为强大的网络芯片