以太網(wǎng)：編織物聯(lián)時(shí)代

　　
Nick IIyadis

　　博通公司基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)副總裁兼首席技術(shù)官

　　近來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)(IoT)已成為人們時(shí)刻關(guān)注的熱議話題。物聯(lián)網(wǎng)是計(jì)算的下一次進(jìn)化，不僅僅是個(gè)人電腦和服務(wù)器或移動(dòng)設(shè)備之間，而且是互聯(lián)網(wǎng)中數(shù)十億計(jì)的設(shè)備都將實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。隨著IoT的蓬勃發(fā)展，可穿戴式設(shè)備、溫控器、汽車(chē)、醫(yī)療設(shè)備以及無(wú)數(shù)其它物品之間正在相互建立連接，以便進(jìn)行通信、數(shù)據(jù)分享和處理執(zhí)行。

　　隨著IoT的迅速發(fā)展，用戶對(duì)企業(yè)、服務(wù)提供商和家庭網(wǎng)絡(luò)的要求呈幾何倍增長(zhǎng)。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師和管理員也面臨著構(gòu)建和維護(hù)高效運(yùn)作網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)。應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題的關(guān)鍵要素就是更廣泛的利用以太網(wǎng)的連接性，這種連接性正在向10Gbps、40Gbps，甚至100Gbps速度不斷擴(kuò)展?？尚刨嚨?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/以太網(wǎng)">以太網(wǎng)為IoT設(shè)備以及操作系統(tǒng)和軟件應(yīng)用的運(yùn)行提供了基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)層。

　　對(duì)于IoT市場(chǎng)增長(zhǎng)的預(yù)測(cè)令人驚嘆。研究機(jī)構(gòu)IDC預(yù)計(jì)，到2020年底，全球互聯(lián)設(shè)備總量可達(dá)2,120億臺(tái)。而思科全球云端指數(shù)也指出，到2017年底，全球數(shù)據(jù)中心每年的IP流量將達(dá)到7.7澤字節(jié)(Zettabytes，一澤等于一字節(jié)乘以10的21次方)。在以太網(wǎng)上傳輸以及保存在存儲(chǔ)設(shè)備中的數(shù)據(jù)量的確非常驚人。

　　IoT連接并不只基于有線網(wǎng)絡(luò)，還存在于快速發(fā)展的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中(如Wi-Fi，藍(lán)牙技術(shù)等)。如今，眾多公司都在嘗試著開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)新品，這些極具吸引力的IoT新物件都在逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。除了大量非傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備(如智能家電)，IoT還包括數(shù)量日益增長(zhǎng)的智能可穿戴式產(chǎn)品，比如健身跟蹤器，它可以提供有關(guān)用戶生命體征和活力水平的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。再比如，工業(yè)環(huán)境中，一項(xiàng)內(nèi)置于噴氣式引擎中的IoT設(shè)備可以向系統(tǒng)控制器發(fā)送有關(guān)引擎運(yùn)轉(zhuǎn)情況的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

　　這些令人欣喜的潮流背后，海量數(shù)據(jù)正在產(chǎn)生，這些數(shù)據(jù)需要有所去向并且產(chǎn)生價(jià)值。網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域要通過(guò)實(shí)現(xiàn)快速、高效、可靠的數(shù)據(jù)移動(dòng)創(chuàng)新來(lái)應(yīng)對(duì)這一即將到來(lái)的數(shù)據(jù)激增：

　　· 軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)。SDN為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)提供軟件平臺(tái)，用以實(shí)現(xiàn)更好的協(xié)調(diào)性、控制性和可編程性，從而減低這些現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性。以太網(wǎng)交換機(jī)是最適合SDN的理想選擇，因?yàn)樗梢蕴峁┗ヂ?lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)中心所需的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

　　· 網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)。作為SDN的補(bǔ)充，NFV將聯(lián)網(wǎng)功能從專有應(yīng)用設(shè)備(如路由器和交換機(jī))轉(zhuǎn)移至運(yùn)行虛擬化技術(shù)的一般用途服務(wù)器，以賦予以太網(wǎng)更高的可擴(kuò)展性、靈活性和效率。

　　· 云計(jì)算。云提供了額外的計(jì)算能力，以滿足第三方對(duì)企業(yè)或小型企業(yè)日益增長(zhǎng)的需求。有了云，各組織無(wú)需投資新的IT基礎(chǔ)設(shè)施，便可以有足夠的能力來(lái)滿足日益增長(zhǎng)的用戶需求。另外，在云端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)是一種有效機(jī)制，通過(guò)這種機(jī)制可以將這種運(yùn)算能力遷移至創(chuàng)建數(shù)據(jù)的物理位置，并且對(duì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的設(shè)備進(jìn)行控制。要實(shí)現(xiàn)這一價(jià)值需要低延時(shí)和高帶寬，因此云計(jì)算也要依賴精心設(shè)計(jì)的以太網(wǎng)絡(luò)。

　　· 大數(shù)據(jù)。因?yàn)樵絹?lái)越多的事物及設(shè)備需要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)及與網(wǎng)絡(luò)的連接，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)量也隨之激增，要從中找出最重要的數(shù)據(jù)將像大海撈針一樣困難。大數(shù)據(jù)對(duì)海量的信息數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分析，收集并提供能為用戶帶來(lái)最大利益的重要數(shù)據(jù)。要建立數(shù)據(jù)處理服務(wù)器間的互聯(lián)，具有高容量和低延時(shí)特點(diǎn)的以太網(wǎng)再一次成為理想的選擇。

　　· 綠色數(shù)據(jù)中心。隨著數(shù)據(jù)中心發(fā)展得越來(lái)越大，越來(lái)越復(fù)雜，能源成本會(huì)激增，而能效也會(huì)受到影響。2012年，《紐約時(shí)報(bào)》報(bào)道稱，數(shù)據(jù)中心從本地電力設(shè)施獲得的電力的90%可能都被浪費(fèi)了。遷移至能效更高、容量更高的以太網(wǎng)連接對(duì)于數(shù)據(jù)中心的綠色化起到了很大的作用。一項(xiàng)研究顯示，如果網(wǎng)絡(luò)從1G設(shè)備遷移至10G的高能效以太網(wǎng)，二氧化碳排放量最多可以降低350萬(wàn)噸，相當(dāng)于在公路上行駛的汽車(chē)減少了230萬(wàn)輛，或者節(jié)省了13億加侖汽油或2,700萬(wàn)桶石油。

　　SDN、NFV和其它網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化工具，結(jié)合10Gbps或更高速的以太網(wǎng)連接可以提供一種網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，IoT設(shè)備的軟件層可在該基礎(chǔ)上有效運(yùn)行。除有線網(wǎng)絡(luò)之外，內(nèi)置在Wi-Fi和藍(lán)牙設(shè)備中的處理器也在無(wú)線連接方面做出了補(bǔ)充，從而擴(kuò)展了網(wǎng)絡(luò)連接。這一組合能夠攜力幫助最終用戶從最大程度上有效利用未來(lái)可望出現(xiàn)的數(shù)十億臺(tái)互聯(lián)設(shè)備。

　　作者簡(jiǎn)介：Nicholas (Nick) Ilyadis是博通(Broadcom)公司基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)集團(tuán)副總裁兼首席技術(shù)官，他負(fù)責(zé)為包括網(wǎng)絡(luò)交換、以太網(wǎng)控制器、無(wú)線局域網(wǎng)、SerDes、PHY、處理器和安全等技術(shù)在內(nèi)的一系列芯片產(chǎn)品制定產(chǎn)品策略和跨產(chǎn)品線組合方案。在加入博通公司之前，他在北電網(wǎng)絡(luò)公司擔(dān)任負(fù)責(zé)企業(yè)數(shù)據(jù)產(chǎn)品工程的副總裁。他還在美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)和 Itek 公司擔(dān)任過(guò)工程方面的職務(wù)。Ilyadis 先生擁有新罕布什爾州大學(xué)電子工程碩士學(xué)位和羅切斯特理工學(xué)院的電子工程學(xué)士學(xué)位。