Smarter Networks能解決什么問題 - Smarter Networks助力賽靈思（Xilinx）再度領(lǐng)先一代

　　Smarter Networks能解決什么問題？

　　Smarter Networks的趨勢可以解決眾多與網(wǎng)絡(luò)擴建和盈利能力相關(guān)的問題。

　　這些問題并非憑空假設(shè)，而是切實存在的。這里有兩個例子可以佐證：

　　1）2000年，在硅谷（Silicon Valley）幾乎每個人收到的圣誕禮物都是個人電腦（PC）。一個星期后，每個人都用調(diào)制解調(diào)器將PC連接到互聯(lián)網(wǎng)上。原本針對假定平均使用負載為每天每條線路5次3分鐘語音通話的PSTN發(fā)生崩潰，原因是眾多計算機同時在線長達數(shù)個小時。增加電路交換系統(tǒng)的容量顯然不現(xiàn)實。這種狀況迅速推動了分組交換電話通信的廣泛使用。

　　2）2012年圣誕節(jié)，許多人得到Netflix流賬號。結(jié)果Netflix的服務(wù)器在平安夜癱瘓，并持續(xù)了20個小時，原因是流量陡增。根據(jù)Netflix云架構(gòu)師Adrian Cockcroft的說法，問題的根源是亞馬遜Web服務(wù)的彈性負載均衡功能發(fā)生錯誤。

　　為什么系統(tǒng)設(shè)計人員開始轉(zhuǎn)用Smarter Networks設(shè)計？因為隨著新穎刺激的帶寬使用方法的引入，上面例子所示的流量爆發(fā)也出現(xiàn)得越來越頻繁。Facebook和Twitter這樣的服務(wù)可以顛覆正常的網(wǎng)絡(luò)流量模式和帶寬容量。

　　“死板”地增大網(wǎng)絡(luò)帶寬并不是理想的解決方案，因為每一種信息服務(wù)都會帶來新的使用模式，還有隨之而來的各種容量要求。MP3壓縮標準的引入實現(xiàn)了音頻流，不過在當時（即90年代后期），視頻流還無法實現(xiàn)。而今天，視頻已經(jīng)成為寬帶帶寬消費增長最快的推動因素之一。更高效的視頻壓縮技術(shù)的推廣，加之以寬帶連接取代撥號上網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)連接，將個人消費者的帶寬消費提高到新的水平。智能手機的推廣也給無線網(wǎng)絡(luò)造成相同的影響。

　　最終通信運營商面臨著因一味“死板”地增大帶寬而帶來惡性競爭的難題。他們需要在降低數(shù)據(jù)傳輸成本的同時，找到有效的途徑來提供能夠提高單位數(shù)據(jù)收入的新業(yè)務(wù)。

　　Smarter Networks憑借其感知性、高效性和適應(yīng)性，開辟了一條前進的道路。

　　無止境的帶寬需求

　　通信網(wǎng)絡(luò)市場最大的推動因素是無止境的帶寬需求，因為流量爆發(fā)會遠遠超過網(wǎng)絡(luò)對流量的支持能力。舉例而言，賽靈思在世界各地的客戶中，已經(jīng)有一大批正在積極地開發(fā)和部署基于100Gb以太網(wǎng)的系統(tǒng)，而且其中許多客戶已經(jīng)在著眼400Gbps和Tb級以太網(wǎng)系統(tǒng)。

　　網(wǎng)絡(luò)容量和吞吐量爆發(fā)

　　圖2 - 摘自《2011年思科視覺網(wǎng)絡(luò)指數(shù)（VNI）全球預(yù)測》

　　但是，這種需求并非是要求不計成本提供帶寬或傳輸容量。這種需求實際上是要求在增加帶寬和容量的同時，不斷降低無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)的成本。要降低與帶寬或容量有關(guān)的成本，唯一可行的辦法是讓系統(tǒng)能夠更加智能地提供帶寬。這里的智能有幾重涵義，具體包括：

　　1）能夠在滿足服務(wù)質(zhì)量要求的情況下，從相同的傳輸介質(zhì)中挖掘出更高帶寬

　　2）能夠把異構(gòu)無線或有線網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心打造成為無縫帶寬交付系統(tǒng)

　　3）能夠高效且迅速地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)配置、網(wǎng)絡(luò)使用以及市場需求等方面的變化

　　上述能力都要求具備多種形式的可編程性。比如在引入更出色的新算法時，移動通信服務(wù)供應(yīng)商需要重新配置他們的基站，同時在進行這些修改時，要避免使用成本高昂的上門服務(wù)。數(shù)據(jù)中心管理人員需要一種快速配置最新使用模式的方法，而且這種方法應(yīng)該無需派人到在大樓中沿走廊前進，為每一個四層機架修改跳線或是安裝新網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

　　可編程技術(shù)勢在必行

　　賽靈思把這種對可編程功能的需求稱為“可編程技術(shù)勢在必行”。從這個角度來說，如果沒有多種形式的嵌入式可編程功能，就無法設(shè)計網(wǎng)絡(luò)或通信系統(tǒng)或是更智能化網(wǎng)絡(luò)。因為這樣會造成迅速過時并縮短最終產(chǎn)品的使用壽命。

　　賽靈思還進一步認為“可編程技術(shù)勢在必行”對賽靈思來說，和對賽靈思的網(wǎng)絡(luò)通信客戶一樣，都具有強制性。這也是賽靈思開發(fā)28nm產(chǎn)品系列的主要原因之一。（實際上，這種強制性適用于所有的系統(tǒng)廠商，因為智能化和可編程功能已經(jīng)在所有市場的系統(tǒng)中不斷推廣。）

　　Smarter Networks的三大關(guān)鍵特征

　　一個Smarter Networks應(yīng)該具備的特征包括：

　　1）能夠根據(jù)流量、需求、QoS和自身健康狀況而進行自我調(diào)整：網(wǎng)絡(luò)具有內(nèi)容和環(huán)境感知能力。

　　2）通信服務(wù)供應(yīng)商和運營商能夠以最低的單位比特成本使服務(wù)交付具有最大的一致性和可預(yù)測性：網(wǎng)絡(luò)采用帶寬模式、成本較低、結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)能環(huán)保，可最大程度地減少數(shù)據(jù)中心的占用空間和散熱量，以及安裝在天線桿上的無線電射頻部分的大小。

　　3）針對多項運行參數(shù)（如需求、性能、健康狀況、可用性和功耗），可自主管理，也可通過遠程管理：網(wǎng)絡(luò)元件非常智能，具備可擴展，自適應(yīng)性且可重用的特點。

　　網(wǎng)絡(luò)的智能決策需要回答下列問題：

　　1）是不是高吞吐量、低時延的應(yīng)用？

　　2）是否是面向醫(yī)療服務(wù)的關(guān)鍵任務(wù)數(shù)據(jù)？？

　　3）是否有某個人正在觀看YouTube視頻？

　　Smarter Networks能夠在整個網(wǎng)絡(luò)域范圍內(nèi)整合智能和分析功能，從而解決這類問題。解決這些問題后，網(wǎng)絡(luò)就能夠進行自我配置，在高效運行的同時還可最大限度地提升利用率并減少成本。

　　預(yù)測性分析能夠優(yōu)化包括蜂窩點和數(shù)據(jù)中心在內(nèi)的全系列有線和無線網(wǎng)絡(luò)。這項工作的難度正在日益加大，因為運營商的網(wǎng)絡(luò)必須通過相同的通道同時處理高清視頻、多通道音頻、語音和簡單傳感器流量。如果運營商轉(zhuǎn)型使用得到賽靈思All Programmable和更智能化解決方案良好支持的自組織或者軟件無線電網(wǎng)絡(luò)（SON和SDN），那么就有可能能夠?qū)崿F(xiàn)更出色的優(yōu)化。

　　填補日益擴大的ASIC和ASSP市場空白

　　與此同時，面向通信、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心設(shè)備市場的ASIC和ASSP正在以驚人的速度消失，這是由于在各種應(yīng)用和器件要求下，IC設(shè)計成本不斷攀升、需求更高的智能化水平和自適應(yīng)性等多種原因造成的。此外，設(shè)備市場不再接受“復(fù)制”設(shè)備設(shè)計，這就意味著由于靈活性有限，基于ASSP的設(shè)備設(shè)計已經(jīng)幾乎消失殆盡。這些日益擴大的市場空白正蔓延所有市場領(lǐng)域。