Smarter Networks能解决什么问题 - Smarter Networks助力赛灵思（Xilinx）再度领先一代

　　Smarter Networks能解决什么问题？

　　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

　　

　　图2 - 摘自《2011年思科视觉网络指数（VNI）全球预测》

　　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：

　　1）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

　　2）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

　　3）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。

　　可编程技术势在必行

　　赛灵思把这种对可编程功能的需求称为“可编程技术势在必行”。从这个角度来说，如果没有多种形式的嵌入式可编程功能，就无法设计网络或通信系统或是更智能化网络。因为这样会造成迅速过时并缩短最终产品的使用寿命。

　　赛灵思还进一步认为“可编程技术势在必行”对赛灵思来说，和对赛灵思的网络通信客户一样，都具有强制性。这也是赛灵思开发28nm产品系列的主要原因之一。（实际上，这种强制性适用于所有的系统厂商，因为智能化和可编程功能已经在所有市场的系统中不断推广。）

　　Smarter Networks的三大关键特征

　　一个Smarter Networks应该具备的特征包括：

　　1）能够根据流量、需求、QoS和自身健康状况而进行自我调整：网络具有内容和环境感知能力。

　　2）通信服务供应商和运营商能够以最低的单位比特成本使服务交付具有最大的一致性和可预测性：网络采用带宽模式、成本较低、结构紧凑、节能环保，可最大程度地减少数据中心的占用空间和散热量，以及安装在天线杆上的无线电射频部分的大小。

　　3）针对多项运行参数（如需求、性能、健康状况、可用性和功耗），可自主管理，也可通过远程管理：网络元件非常智能，具备可扩展，自适应性且可重用的特点。

　　网络的智能决策需要回答下列问题：

　　1）是不是高吞吐量、低时延的应用？

　　2）是否是面向医疗服务的关键任务数据？？

　　3）是否有某个人正在观看YouTube视频？

　　Smarter Networks能够在整个网络域范围内整合智能和分析功能，从而解决这类问题。解决这些问题后，网络就能够进行自我配置，在高效运行的同时还可最大限度地提升利用率并减少成本。

　　预测性分析能够优化包括蜂窝点和数据中心在内的全系列有线和无线网络。这项工作的难度正在日益加大，因为运营商的网络必须通过相同的通道同时处理高清视频、多通道音频、语音和简单传感器流量。如果运营商转型使用得到赛灵思All Programmable和更智能化解决方案良好支持的自组织或者软件无线电网络（SON和SDN），那么就有可能能够实现更出色的优化。

　　填补日益扩大的ASIC和ASSP市场空白

　　与此同时，面向通信、网络和数据中心设备市场的ASIC和ASSP正在以惊人的速度消失，这是由于在各种应用和器件要求下，IC设计成本不断攀升、需求更高的智能化水平和自适应性等多种原因造成的。此外，设备市场不再接受“复制”设备设计，这就意味着由于灵活性有限，基于ASSP的设备设计已经几乎消失殆尽。这些日益扩大的市场空白正蔓延所有市场领域。