匯聚融合的新一代網絡需要什么樣的芯片“顏值”

　　誰是新一代網絡的“網紅”？答案無疑是5G。在不久前結束的2016MWC上海，5G成為其中最耀眼的標簽，無論是國際大T，還是電信設備提供商，抑或是芯片或測試廠商，都祭出了最新的5G大招。隨著“互聯(lián)網+”和“寬帶中國”等國家戰(zhàn)略的推進，傳統(tǒng)互聯(lián)網到移動互聯(lián)網再到 “萬物互聯(lián)”的演進，11ac wave 1&2 WLAN的部署以及5G的呼之欲出，新一代網絡不斷走向匯聚融合，帶來的是不僅是對速率、成本及效率的提升，還將觸發(fā)對網絡架構的重構，置身其中的網絡處理器和交換器芯片能否擔此重任？

　　新一代網絡期待原力覺醒

　　5G的“美好”可用1000x的容量提升、1000億+的連接支持、10GB/s的最高速度、1ms以下延遲等關鍵數值來體現(xiàn)。在2016MWC上海眾多廠商紛紛展示5G相關業(yè)務，如無人駕駛汽車、虛擬現(xiàn)實場景等，均驗證了5G在低時延、超高密度、超大容量等方面的優(yōu)異性能。在各方積極備戰(zhàn)的助力下，5G已然漸行漸近。

　　為了滿足5G網絡能夠隨時隨地接入網絡的要求，對于5G網絡構建的重要指標是具有更好的靈活性以及拓展性，因而SDN（軟件定義網絡）和NFV（網絡功能虛擬化）將在5G核心網中大行其道，核心網與接入網融合、網絡功能重組等也將深入應用。

　　而這只是驅動網絡模型和技術“升華”的一個新引擎，在數據中心、企業(yè)網、園區(qū)網、中小企業(yè)網等層面，隨著業(yè)務和需求的變化，網絡的改良升級亦是大勢所趨。

　　如數據中心作為面向應用的綜合業(yè)務平臺和未來云計算的核心基礎架構，需求日益攀升，其網絡設備以每年40%以上的速度增長，新一代數據中心對網絡設備的交換架構提出了更全面、更苛刻的要求，包括支持統(tǒng)一交換架構、大容量及可擴展性、轉發(fā)性能、精細化服務質量控制（QoS）等。

　　園區(qū)網亦是變化不斷。隨著業(yè)務的不斷豐富，云計算的快速發(fā)展，用戶移動化的場景也越來越多，BYOD逐漸成為潮流，對園區(qū)網提出了諸多新需求，如要求園區(qū)網能夠具備端到端的網絡質量保障能力，具備實時、靈活地區(qū)分和保障特定業(yè)務的能力，能夠靈活地適配業(yè)務需求等。在企業(yè)網層面，伴隨著的是大量企業(yè)關鍵業(yè)務IT化，企業(yè)客戶對IT的投資更加活躍，大規(guī)模服務器集群、虛擬化、大數據等技術的成熟等，均對企業(yè)網提出了更高的業(yè)務要求。

　　可以說，融合匯聚的新一代網絡已然呼之欲出，各種通信和網絡業(yè)務將被高度融合，多種業(yè)務強調開放的API接口以及靈活的配置和客戶化能力，傳統(tǒng)的網絡架構已然“難合時宜”。業(yè)界不約而同地引入SDN、NFV、云等新技術，打造簡潔、集約、敏捷、開放的新型網絡，實現(xiàn)多種網絡實施和業(yè)務的虛擬化，也將再次釋放網絡的“原力”。在網絡重構指引下的新一代網絡已“在路上”。

　　融合匯聚的網絡引發(fā)多重新挑戰(zhàn)

　　新一代網絡融合的發(fā)展，提升了對于部署橫跨整個網絡的可延展與靈活運算解決方案的網絡基礎建設需求?！皩じ菰础?，一窺新一代網絡走向融合和匯聚的新命題，才能有的放矢地應對傳統(tǒng)的網絡架構以及服務轉型的挑戰(zhàn)。

　　首當其沖的是無線和有線的融合進程加快。Marvell產品行銷負責人Raza Eltejaein介紹說，有線網絡與無線網絡融合加快，有線帶寬從1 GbE到2.5 GbE一直到10bE，無線方面從802.11N一直到11AC，之后是11AX，這一趨勢需要性能更高的網絡處理器來應對。此外，2.5GbE已受到廣泛應用，如何讓企業(yè)依然使用1GbE的基礎架構，在無須架構升級的情況下享有更大的2.5GbE或以上帶寬成為新挑戰(zhàn)。

　　隨著物聯(lián)網應用不斷深入，家庭和工業(yè)應用中聯(lián)網設備數量海量增加，網絡所承載的業(yè)務也已從單純的數據通信，向語音、圖像、視頻等多媒體擴展，對帶寬的要求大幅提升，對服務器及路由器的要求亦因此提高?！?Raza Eltejaein進一步指出，“在這一過程中，運營商及服務供應商亦希望提供差異化和高附加值的服務，這對網絡運行可靠性提出了越來越高的要求。”

　　可感知、可重構、可演進已是新一代網絡的演進方向?！耙蚨絹碓蕉嗟能浖夹g成為必然，用基于SDN/NFV技術的虛擬化網絡設備取代傳統(tǒng)的專用網絡設備，可提供更加靈活高效的網絡設備，為網絡變革提供了‘引擎’?！?Raza Eltejaein分析說。

　　隨著物聯(lián)網的垂直應用越來越廣泛，安全問題也日益嚴重，面臨著網絡環(huán)境的不確定性、感知層面臨的主要威脅、傳輸層和應用層的安全隱患等，提供一套強大的安全體系成為業(yè)界關注焦點。而所有已部署和新部署的基礎設施平臺，無論是在現(xiàn)場或云端，其安全問題都應該從系統(tǒng)的角度全面解決。

　　高擴展性、網絡設備的自身虛擬化能力、多業(yè)務支持和網絡融合等，所有這些問題均需要各個擊破。而為了達到這一高企的目標，顯然需要從“基礎”——網絡處理器和交換機芯片突破，實現(xiàn)性能更高、帶寬更大而且擴充性更強的芯片，并具備加速功能、安全引擎和線載引擎才能一一化解。

　　網絡處理器和交換器芯片全面升級應對

　　“網絡設備的可擴展性、虛擬化能力、多業(yè)務支持和網絡融合等需求，使得網絡處理器在集成度、擴展性與支持SDN等方面，均需全面升級?！癕arvell公司副總裁，連接、存儲和基礎網絡 （CSI） 事業(yè)部總經理Michael Zimmerman表示。

　　在網絡生態(tài)系統(tǒng)長期的設計創(chuàng)新經驗的Marvell對此專門推出了ARMADA 7000以及8000，應對市場挑戰(zhàn)。ARMADA采用Marvell開創(chuàng)性的MoChi架構、并以業(yè)界首款ARM Cortex-A72為基礎的片上系統(tǒng)（SoC）系列，具有靈活的擴展性。

　　“從帶寬來看，不僅可運行11AC，未來它甚至可運行11AX。還支持1 GbE、2.5 GbE還有10GbE，以及SATA3和 USB3.0。它還集成多重10GE端口與包處理器，可為安全性及存儲設備提供硬件加速引擎，并可靈活配置，支持CPU以及I/O全面虛擬化，全面支持軟件定義網絡SDN的需求。此外，兼具整合功能，以及高度拓展性和軟件兼容性，可將彈性功能以最優(yōu)化的方式開發(fā)，可匹配各種IP網絡、數據中心、企業(yè)、中小型企業(yè)等應用。” Raza Eltejaein總結表示。

　　在新一代網絡所需的交換器層面，Michael Zimmerman認為，一方面帶寬的要求更高，需要達到2.5GbE以上的連接能力，且無需架構升級；另一方面網管人員希望將整體網絡連接當成為單一實體，支持物理層裝置（PHYs）等技術，實現(xiàn)交換器跟實體側聯(lián)合的解決方案。

　　瞄準這一需求，Marvell的交換器芯片Prestera Aldrin和Alleycat有備而來，提供交換器跟實體側聯(lián)合的解決方案。據介紹，Aldrin支持高達10GbE的高帶寬，可支持更寬、更大的背板連接。Aldrin是業(yè)界首個可支持16甚至到24甚至32個以上10GbE接口。而Alleycat是業(yè)界性能最高、密度最高、GbE能力最強的一個產品系列，使用NBASE-T交換器技術。它有專門的40GbE堆疊，是業(yè)界首個支持40GbE堆疊的產品。其中Alleycat3X是業(yè)界首個支持24個接口的2.5GbE交換器。

　　尤其值得一是的是新款芯片Prestera 98DX325x，搭配Marvell的88E2040 quad NBASE-T PHYs，可高效支持有線和無線網絡的融合，同時將1GbE提升至2.5GbE帶寬。此外，Marvell可通過98DX325x將SDN與交換器抽象層接口引進2.5GbE園區(qū)環(huán)境，提供完整軟件協(xié)議棧Turnkey解決方案達成私有云部署。

　　新一代網絡已然在路上，準備好換上新“顏值”的芯片了嗎？