以太網(wǎng)：編織物聯(lián)時(shí)代

　　近來，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、醫(yī)療設(shè)備以及無數(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。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)對這一問題的關(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。可信賴的以太網(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。

　　對于IoT市場增長的預(yù)測令人驚嘆。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。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)域要通過實(shí)現(xiàn)快速、高效、可靠的數(shù)據(jù)移動(dòng)創(chuàng)新來應(yīng)對這一即將到來的數(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，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，以滿足第三方對企業(yè)或小型企業(yè)日益增長的需求。有了云，各組織無需投資新的IT基礎(chǔ)設(shè)施，便可以有足夠的能力來滿足日益增長的用戶需求。另外，在云端進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和存儲是一種有效機(jī)制，通過這種機(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)樵絹碓蕉嗟氖挛锛霸O(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)對海量的信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析，收集并提供能為用戶帶來最大利益的重要數(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)展得越來越大，越來越復(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350萬噸，相當(dāng)于在公路上行駛的汽車減少了230萬輛，或者節(jié)省了13億加侖汽油或2,700萬桶石油。

　　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可望出現(xiàn)的數(shù)十億臺互聯(lián)設(shè)備。

　　作者簡介：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。他還在美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)和 Itek 公司擔(dān)任過工程方面的職務(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。