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赛灵思领先一代:Smarter Networks (更智能的网络)

赛灵思?? 2013年03月13日 ?? 收藏0

什么是Smarter Networks?

另一种是Smarter Networks,好比是道路系统,二者有点类似。试想有一个硅谷上班族需要每天从加州的利弗莫尔驾车到圣何塞,然后驶回。中途要跨越一个小山脉(大菠萝山脉)。跨越这个山脉有两条路可供选择:580号州际公路和84号加州州立高速。正常情况下州际公路要快一些,但在上班高峰时段往往会出现堵车,行驶缓慢。一旦发生交通事故,580号州际公路就还会封路。在这种情况下,84号高速路就是更好的选择。翻过山脉后,又有两条到圣何塞公路可供选择:680号州际公路和880号州际公路。

由于日间有大量交通流量通过州际580号、680号和880号,故它们往往出现严重拥塞。大多数驾驶员期望能够提高这些道路的通行能力。最“死板”的方法是增加行车道数量,这种方法过去未曾尝试过。但是旧金山湾区(San Francisco Bay Area),的土地价格昂贵,交通流量会随着通行能力的增大而增加。这对通信网络来说也是如此。一旦新容量被占用,又会出现网速缓慢。

增加道路通行能力有“Smarter”的方法。其一就是掌握交通状况,并采取应对措施。这就是给高速公路增加一条HOV(高载客量汽车)专用道时的情况。乘客超过一人的汽车(或是愿意支付HOV通信费以缩短通勤时间的驾驶员)就可以获得优先权,更加迅速地通过路网。另一种智能交通管理的方法则是使用测速灯,限制速度相对较慢的车流进入高速车流,从而最大限度地减轻速度较慢车流造成的不利影响。

第三种方法是利用实时交通信息,从580号州际公路与84号州立高速公路、680号州际公路与880号州际公路中选择最佳途径。驾驶人员现在可以从谷歌地图(Google Maps)或者类似服务通过移动电话收取此项信息。最终当车辆自动化程度进一步提高,车辆自身会做出决策。当车辆开始彼此通信和区域交通管理系统通信,交通负荷均衡将在效率上又迈出一大步。

系统设计人员正开始着眼类似的方法以提升通信网络系统的容量。固定路由系统正逐渐被软件定义网络(SDN)所取代。SDN能够在环境感知算法的基础上,智能地管理网络流量。这些算法除了考虑每一级可供网络使用的资源,还会考虑流量的优先级和服务水平协议(SLA)要求。无线领域此类“更智能化”网络设备的例子包括基于云的RAN(CRAN)和具备集中化基带处理功能的分布式天线。

Smarter Networks的趋势可以解决众多与网络扩建和盈利能力相关的问题。

这些问题并非凭空假设,而是切实存在的。这里有两个例子可以佐证:

1. 2000年,在硅谷(Silicon Valley)几乎每个人收到的圣诞礼物都是个人电脑(PC)。一个星期后,每个人都用调制解调器将PC连接到互联网上。原本针对假定平均使用负载为每天每条线路5次3分钟语音通话的PSTN发生崩溃,原因是众多计算机同时在线长达数个小时。增加电路交换系统的容量显然不现实。这种状况迅速推动了分组交换电话通信的广泛使用。

2. 2012年圣诞节,许多人得到Netflix流账号。结果Netflix的服务器在平安夜瘫痪,并持续了20个小时,原因是流量陡增。根据Netflix云架构师Adrian Cockcroft的说法,问题的根源是亚马逊Web服务的弹性负载均衡功能发生错误。

为什么系统设计人员开始转用Smarter Networks设计?因为随着新颖刺激的带宽使用方法的引入,上面例子所示的流量爆发也出现得越来越频繁。Facebook和Twitter这样的服务可以颠覆正常的网络流量模式和带宽容量。

“死板”地增大网络带宽并不是理想的解决方案,因为每一种信息服务都会带来新的使用模式,还有随之而来的各种容量要求。MP3压缩标准的引入实现了音频流,不过在当时(即90年代后期),视频流还无法实现。而今天,视频已经成为宽带带宽消费增长最快的推动因素之一。更高效的视频压缩技术的推广,加之以宽带连接取代拨号上网互联网连接,将个人消费者的带宽消费提高到新的水平。智能手机的推广也给无线网络造成相同的影响。

最终通信运营商面临着因一味“死板”地增大带宽而带来恶性竞争的难题。他们需要在降低数据传输成本的同时,找到有效的途径来提供能够提高单位数据收入的新业务。

Smarter Networks凭借其感知性、高效性和适应性,开辟了一条前进的道路。

无止境的带宽需求

通信网络市场最大的推动因素是无止境的带宽需求,因为流量爆发会远远超过网络对流量的支持能力。举例而言,赛灵思在世界各地的客户中,已经有一大批正在积极地开发和部署基于100Gb以太网的系统,而且其中许多客户已经在着眼400Gbps和Tb级以太网系统。

网络容量和吞吐量爆发

赛灵思领先一代:Smarter Networks (更智能的网络)

但是,这种需求并非是要求不计成本提供带宽或传输容量。这种需求实际上是要求在增加带宽和容量的同时,不断降低无线网络和有线网络的成本。要降低与带宽或容量有关的成本,唯一可行的办法是让系统能够更加智能地提供带宽。这里的智能有几重涵义,具体包括:

能够在满足服务质量要求的情况下,从相同的传输介质中挖掘出更高带宽

能够把异构无线或有线网络和数据中心打造成为无缝带宽交付系统

能够高效且迅速地适应网络配置、网络使用以及市场需求等方面的变化

上述能力都要求具备多种形式的可编程性。比如在引入更出色的新算法时,移动通信服务供应商需要重新配置他们的基站,同时在进行这些修改时,要避免使用成本高昂的上门服务。数据中心管理人员需要一种快速配置最新使用模式的方法,而且这种方法应该无需派人到在大楼中沿走廊前进,为每一个四层机架修改跳线或是安装新网络应用。

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