匯聚融合的新一代網(wǎng)絡需要什么樣的芯片“顏值”？

　　誰是新一代網(wǎng)絡的“網(wǎng)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(wǎng)+”和“寬帶中國”等國家戰(zhàn)略的推進，傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)到移動互聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)絡架構的重構，置身其中的網(wǎng)絡處理器和交換器芯片能否擔此重任?

　　新一代網(wǎng)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(shù)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(wǎng)絡能夠隨時隨地接入網(wǎng)絡的要求，對于5G網(wǎng)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(wǎng)絡)和NFV(網(wǎng)絡功能虛擬化)將在5G核心網(wǎng)中大行其道，核心網(wǎng)與接入網(wǎng)融合、網(wǎng)絡功能重組等也將深入應用。

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

　　如數(shù)據(jù)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(wǎng)絡設備以每年40%以上的速度增長，新一代數(shù)據(jù)中心對網(wǎng)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(zhì)量控制(QoS)等。

　　園區(qū)網(wǎng)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(wǎng)提出了諸多新需求，如要求園區(qū)網(wǎng)能夠具備端到端的網(wǎng)絡質(zhì)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(wǎng)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(shù)據(jù)等技術的成熟等，均對企業(yè)網(wǎng)提出了更高的業(yè)務要求。

　　可以說，融合匯聚的新一代網(wǎng)絡已然呼之欲出，各種通信和網(wǎng)絡業(yè)務將被高度融合，多種業(yè)務強調(diào)開放的API接口以及靈活的配置和客戶化能力，傳統(tǒng)的網(wǎng)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(wǎng)絡，實現(xiàn)多種網(wǎng)絡實施和業(yè)務的虛擬化，也將再次釋放網(wǎng)絡的“原力”。在網(wǎng)絡重構指引下的新一代網(wǎng)絡已“在路上”。

　　無線和有線的融合進程加快

　　融合匯聚的網(wǎng)絡引發(fā)多重新挑戰(zhàn)

　　新一代網(wǎng)絡融合的發(fā)展，提升了對于部署橫跨整個網(wǎng)絡的可延展與靈活運算解決方案的網(wǎng)絡基礎建設需求。“尋根溯源”，一窺新一代網(wǎng)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(wǎng)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(chǎn)品行銷負責人Raza Eltejaein介紹說，有線網(wǎng)絡與無線網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)應用不斷深入，家庭和工業(yè)應用中聯(lián)網(wǎng)設備數(shù)量海量增加，網(wǎng)絡所承載的業(yè)務也已從單純的數(shù)據(jù)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(wǎng)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(wǎng)絡的演進方向。“因而越來越多的軟件技術成為必然，用基于SDN/NFV技術的虛擬化網(wǎng)絡設備取代傳統(tǒng)的專用網(wǎng)絡設備，可提供更加靈活高效的網(wǎng)絡設備，為網(wǎng)絡變革提供了‘引擎’。” Raza Eltejaein分析說。

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)的垂直應用越來越廣泛，安全問題也日益嚴重，面臨著網(wǎng)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(wǎng)絡設備的自身虛擬化能力、多業(yè)務支持和網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)絡處理器和交換器芯片全面升級應對

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

　　在網(wǎng)絡生態(tài)系統(tǒng)長期的設計創(chuàng)新經(jīng)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。

　　Marvell 在Computex2016上展示的ARMADA 7000/8000 SoC

　　“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(wǎng)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(wǎng)絡、數(shù)據(jù)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(wǎng)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(wǎng)管人員希望將整體網(wǎng)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(jù)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(chǎn)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(chǎn)品。其中Alleycat3X是業(yè)界首個支持24個接口的2.5GbE交換器。

　　Marvell 在Computex2016上展示的Aldrin 24通道 10GE多Gig園區(qū)網(wǎng)接入/匯聚交換器

　　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(wǎng)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(wǎng)絡已然在路上，準備好換上新“顏值”的芯片了嗎?