Module mở rộng Sophos cho card HP 530SFP+ NIC

Mình có một tình huống khá “ngách”: mình muốn dùng con Sophos XG 230 Rev 2 dạng 1U rack-mount firewall mới mua (đã cài OPNSense) với modem/router Comcast XB7 để ở chế độ bridge. Con XB7 này có một cổng mạng RJ45 2.5 Gbps. Trong khi đó XG230R2 chỉ có cổng gigabit, và mấy module mở rộng 10Gbps sẵn có thì dùng chipset Intel, về cơ bản chỉ hỗ trợ tốc độ 1Gbps hoặc 10Gbps, nên mấy SFP NBase-T gần như không có cửa dùng trong đó.

Tuy nhiên, các card 10Gbps SFP+ NIC dùng chipset Broadcom 57810S có lựa chọn cấu hình cổng chạy ở tín hiệu 2.5Gbps, nếu bạn chịu khó lục một tool chẩn đoán của hãng khá “hóc”, chạy trong UEFI shell, gõ vài lệnh kiểu “huyền học”, rồi dùng một bản tùy biến của driver NIC. (Cách này hay được người dùng đường truyền GPON fiber áp dụng để bypass ONT của nhà mạng; mình thì chỉ làm tương tự nhưng với module SFP+ NBase-T 2.5Gbps thay vì GPON SFP 1.2Gbps.)

Vì vậy mình thiết kế module này để gắn vừa một PCI-e NIC low-profile tiêu chuẩn vào khay expansion của Sophos, nhờ đó có thể dùng HP 530SFP+ NIC trong Sophos. Khe expansion này về cơ bản là kết nối PCI-e x8, nhưng cần thêm vài adapter và phải che một số chân PCI-e để mọi thứ chạy ổn.

Danh sách linh kiện (Parts list):

• File STL từ model này
• Số lượng 1: Cáp riser/extension PCI-e 8X to 8X Male to Female, dài 20cm (ví dụ: https://www.amazon.com/dp/B00S6AJD7C))
• Số lượng 2: PCI-e 8X 90 Degree Reverse Male to Female Riser Card (ví dụ: https://www.amazon.com/dp/B0D2K53HH8))
• Ốc/vòng đệm M3 các loại
  • 6x M3-??? cho tay cầm và các mối bắt ở mặt trước/bên hông
  • 4x M3-??? cho cáp extension PCI-e
  • 2x M3-??? để bắt cố định NIC vào mặt trước
• NIC dựa trên Broadcom 57810S tùy bạn chọn (mình bắt đầu với bản Dell — như trong hình — nhưng build cuối mình dùng HP 530SFP+)
• Băng keo Kapton hoặc loại băng keo mỏng, cách điện khác

Lưu ý: lắp xong là kiểu vừa khít trong khay expansion, gần như không có khoảng “nhúc nhích” theo hướng nào. Một phần do dùng 2 adapter 90° nên đội chiều cao lên, thêm nữa là do mấy cái tab bên trong khay expansion (nơi module zin/OEM bắt ốc). (Thậm chí có lúc mình test với một NIC SuperMicro dùng Intel, nó có mấy header Dupont mà vừa sát nút là KHÔNG lọt qua tai bắt ốc, trừ khi mình bẻ nhẹ mấy cái header đó hướng về phía heatsink.) Bạn sẽ thấy phần đáy của carrier khá mỏng (1mm) và có vài lỗ hở — mục đích là để mấy chân của edge slot PCI-e trên riser 90° (thò xuyên qua PCB) có chỗ lún xuống một chút, và để đầu connector của cáp ribbon extension có thêm khoảng hở khi cắm vào riser 90° đầu tiên. Mà dù vậy vẫn rất sít sao…

Các bước (Steps):

1. Bắt tay cầm vào mặt trước (front panel)
2. Dán che các chân A2-A9 và B2-B9 trên đầu male connector của cáp ribbon (tức là che hết trừ chân đầu tiên và 2 chân cuối mỗi bên của “tab” đầu tiên trên đầu PCI-e — xem băng keo đỏ trong ảnh). Mình khuyên dùng Kapton tape, không nên dùng băng keo điện như trong ảnh prototype ở đây.
3. Bắt ốc cố định đầu male của cáp ribbon vào carrier
4. Cắm adapter 90° thứ nhất vào đầu female của cáp ribbon rồi bắt ốc cố định.
5. Cắm adapter 90° thứ hai vào card PCI-e
6. Gập cáp ribbon vòng ngược lại một chút
7. Cắm card PCI-e (kèm adapter) vào adapter 90° thứ nhất, đảm bảo đoạn cáp ribbon đã gập được luồn gọn xuống dưới card. Cẩn thận đừng làm căng/nhức các mối hàn quá!
8. Trượt mặt trước (front panel) qua các SFP+ cage vào đúng vị trí, rồi bắt ốc từ bên hông
9. Bắt ốc cố định card PCI-e vào các gối đỡ (supports) trên mặt trước

Lắp xong thì bạn có thể cắm module vào firewall. (Mình không rõ có hot-swap được không, nên mình luôn tắt nguồn trước khi tháo/lắp.) Có thể bạn sẽ cần lắc nhẹ qua lại để đầu male connector phía sau module ăn khớp với connector trong khay expansion. Khi đút vào có thể phải dùng lực nhẹ — cảm giác nó chặt hơn đa số khe trên mainboard mình từng gặp. Lúc này tháo nắp trên của firewall có thể giúp ích: phía sau bên trái của khay có một sợi dây nguồn đôi khi bị vướng ở góc của NIC; đồng thời bạn cũng nhìn được hai connector có thẳng hàng không khi đang cắm.

Nếu muốn, bạn có thể mua hoặc tự làm vài con ốc M3 dạng thumb screw để bắt bracket cho chắc chắn.

Mình có kèm thêm một bản mặt trước trống (blank front panel), phòng khi bạn cần tùy biến cổng/lỗ mở cho một NIC khác (hoặc một card PCI-e khác).