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除了存储和服务器 英特尔会在网络上成功么?

作者: 崔昊   责任编辑:傅钰涵 2015-12-02 18:06:09
来源:比特网关键字:存储,服务器,英特尔

一直以来,英特尔都是一家重要的(以太网)网络供应商,只是在其扮演这一角色时,英特尔引以为傲的x86处理器,并未获得足够多到令英特尔满意的戏份,但现在英特尔不仅有机会更进一步加码自己在网络市场的影响力,更有机会陡增x86处理器在这一市场的存在感。

随着云计算、大数据以及移动互联网的发展,数据的计算、存储、访问乃至保护,对网络的依赖都在与日俱增,人们开始习惯于将手机中的照片保存到互联网上,再通过Wi-Fi或4G网络浏览查看,传统的“U盘”被提及的次数也越来越少,因为人们更习惯于说:“我拿QQ传给你”或是“等我给你一个百度云盘的链接”。

在这些应用习惯的影响下,数据信息更多的不再存储在服务器、存储系统或是移动介质中,而是实质上“存储”在网络上。有调查显示,到2020年全球会有500亿个互联设备,但在此前一年,也就是2019年,全球的数据流量就将突破2ZB。

英特尔的机会在于,传统的网络基础设施在应对如此大的流量时越来越力不从心,与此同时,IT预算要在没有大幅度提高的前提下,同时应对激增的网络流量、越来越庞大的数据存储需求以及不断提升的计算能力要求,显然是非常捉襟见肘的,或者说,是根本不可能的。

这些原因迫使传统网络的使用者们开始为网络的演进,甚至是变革寻找新的解决方案,而现阶段他们的答案就是“软件定义的基础设施”,包括网络功能虚拟化NFV和软件定义网络SDN:

前者将原本由硬件实现的网络功能转变为由标准化硬件支撑的、软件实现的网络功能,比如虚拟路由器、虚拟VPN、虚拟防火墙;后者则实现基础架构内统一管理和控制——在一个开放的参考体系架构中实现的不受限于具体硬件平台的网络资源编排。

“SDN做的是什么?它重新定义了网络架构,实现把控制平面和转发平面实现松耦合,实现了底层网络资源的池化。SDN体现的是以云的理念改造整个网络的架构。”中国电信北京研究院主任工程师、中国电信云计算及SDx联合技术开放实验室执行主任王峰提出,SDN涉及到网络模式、网络管理、网络控制器等多个层面的变化,“这也是运营商对自身网络掌握能力的提升和变革。”

“NFV最核心的理念是网元状态的改变。”王峰认为,NFV将原有不同供应商提供的不同功能的产品,“以云化的资源来承载,是在x86的架构上实现网络功能以虚拟机的方式承载网元的功能。”他表示,在这一过程中,“虚拟化是非常核心的技术,就是云的、虚拟化的技术承载网络的功能。”

但王峰提到,这一过程导致了网络管理模式、建设方式、集成模式的改变,“下面多了一层虚拟化、多了一层云的管理平台,如何与传统的硬件网元结合、如何将硬件功能抽取到虚拟层实现NFV,完成虚拟化对网元功能的承载,是需要关注的。”

现实压力迫切的网络环境、SDN和NFV对网络的巨大改变及其虚拟化、云化的核心理念,再结合王峰的观点和英特尔的实际情况,一个非常简单的事实是:当SDN、NFV成为未来网络的发展方向,英特尔(或者说x86架构)寻找到了前所未有的进入网络环境的契机,而在英特尔的推动之下,x86架构也很可能极大地推进网络变革——虚拟化、云化、软硬解耦——的发展。

SDN与NFV:虽然略远 但景色确实不错

就传统电信运营商而言,让SDN和NFV“一统江湖”显然是一件还比较遥远的事情,一方面,电信运营商往往有着几十年的积累,供应商品牌多、产品型号复杂、网络运维复杂度高、网络结构不清等等都是非常现实的问题,任何一种洗技术进入运营商网络都是一个极大地挑战;第二,任何对现有架构进行颠覆和创新的技术,“实现与现有环境的平滑过渡”都是非常困难的,更何况是在“不能出半分差池”的运营商网络中,正如王峰所说的:“可能一些互联网厂商在做尝试,但电信运营商有自己的特点,有复杂性、规模以及可靠性的要求。”

因此,即使是对新技术接纳更为积极、技术条件和成熟度更好的国际电信巨头们,接纳SDN和NFV的过程也很缓慢,“虽然之前大家比较乐观,但实际上速度并不是很快”,据王峰介绍,国外诸多运营商都将计划做到了2020年,比如AT&T、新加坡电信,国内的中国移动、中国电信、中国联通的计划也是在2020年,但就SDN和NFV来说:“运营商们做的、希望的都是一个真正切实可行的方案,提出真正的成熟的方案。”

这就是SDN和NFV的现状:“虽然略远 但景色确实不错。”换句话说,网络市场最具代表的用户——电信运营商们——对SDN和NFV是持极大的肯定态度的,王峰说,这是有非常深厚的需求背景的。

“SDN对运营商来说是非常关键的,它能够推动新业务的诞生,增加新的收入,能更好的把网络能力交付给用户,改善用户的体验,进而提升网络粘性,发展出新的网络服务。SDN远远没有达到人们之前的预期,这里面有方方面面的问题,比如互操作性问题、和传统网络技术兼容性的问题、新技术引入的风险和代价问题,但总体来说,SDN在运营商、在网络中,有非常多的地方可以应用。”

王峰表示,数据中心是SDN的首要切入点,在很多场景下,SDN的有效性是运营商进行尝试的底气。

“NFV真正是由运营商发起的,目标是希望通过NFV的方式降低网元的成本,经过几年的研究我们发现,NFV的第一大好处在于管理,它会带来网络管理上的更大灵活性,只要需要一个网元就可以使用虚拟机的方式来承载,这个便利是在云的环境下得到充分验证的。”他提到,“运营商是最希望把NFV的真正能力发展起来的,希望实现切实的落地案例。”

作为SDN和NFV未来的用户,王峰认为,确实在标准制定、供应商合作以及产品技术兼容性方面,SDN和NFV存在很多的问题,但是“这两个技术所倡导的网络开放性,为开源技术在网络领域的引入提供了契机。”而在开源的堆栈上,只要“进行协作就能够把整个网络的开放性做的更好”。

开放网络:芯片“事小” 生态环境事大

王峰所谈到的在SDN、NFV所形成的开放网络中的开放、协作与开源技术应用普及,正是英特尔当前的第一要务,相比于在网络市场推动最新的至强D处理器(英特尔至强处理器D-1500产品家族),这件事情显得更为重要。英特尔正在通过一系列的产业协作计划,加速行业向更加灵活且实现Cloud-Ready的通信网络进行迁移。

英特尔方面的发言人表示,一方面英特尔持续推动开源社区及相关标准的发展和协作,更多的与像中国电信这样的用户进行合作;另一方面,英特尔致力于与合作伙伴一起提供开放的参考体系架构,并通过Intel NetWork Builders计划构建开放生态系统:“这一计划目前已经有超过180家合作伙伴,并且有7家最终用户在和运营商进行紧密的合作,这些用户已经正式启动了产业中切实可行的解决方案和合作。”

今年8月,英特尔宣布推出英特尔Network Builders Fast Track,旨在通过优化硬件和软件解决方案,促进生态系统内的技术集成,以及推出可互操作的解决方案,来加速网络生态系统的创新步伐。Red Hat已经成为“首家在英特尔Network Builders Fast Track 所有焦点领域均作出重要贡献的独立软件提供商。”

此外,英特尔与浪潮合作了inCloud Rack、与思科合作了Open Network Architecture for Service Providers,并且在和国内的多家互联网服务提供商及视频服务提供商进行深入的合作。

不过,摆在英特尔面前的还有一个颇为棘手的问题:SDN和NFV固然好,但即使是开源生态环境、开放网络架构,“挣钱”也是一件不能忽视的问题,就SDN和NFV领域的先行者Brocade来说,“如何从软件化、标准化、软硬件分离的网络中获得收入”,亟待更好的解决方案——就英特尔来说,没有清晰的收费模式,这一市场就不会蓬勃发展,而英特尔也无法更进一步的让x86处理器的“势力”纳入其中:清晰标价的传统网络设备,总比不知道到底怎么花钱买的新鲜玩意儿更让人踏实。

“英特尔与很多供应商交流过收费的方式,当然大家主要还是在探讨阶段,还没有完全成型,但可借鉴的但只有这么几种。”

第一,按照传统软件授权的方式,进行每个拷贝的License授权;第二是采用售后服务收费的模式,以较高的服务费用支撑营业模式;第三是软件补丁的方式,进行针对不同功能、不同版本升级的收费:“商业模式很可能会有很多种,英特尔会与运营商、最终客户一起合作,针对不同的模式进行测试,针对不同的运营商、不同的最终客户实现付费模式的量身定做。”

虽然收费模式仍然有待商榷,但英特尔方面认为:“单独一家单打独斗的模式不会再又,肯定会形成一个包含不同产品和服务商、供应商的联盟,逐步建立联盟化的商业模式。”

回到芯片:英特尔在硬件上做了什么?

暂且不提x86处理器,英特尔此次推出了两个以太网控制器,一个是以太网多主机控制器 FM10000 产品家族,提供“高达 200Gbps 的高带宽多主机连接能力和多个 100Gb 以太网端口”,英特尔方面表示,新产品可以“无缝整合了业经验证的以太网技术与先进交换机资源,可用于支持高性能通信网络应用和高密度服务器平台,能够带来出色的数据包处理能力,并显著降低性能瓶颈,支持在服务器内部和服务器之间快速传输网络流量。”

另一个是以太网控制器 X550,“是一款经济高效的低功耗万兆以太网连接解决方案,可为数据中心内服务器和网络设备带来显著的性能提升。”这是一个第二代10GBASE-T以太网控制器,适用于高性能存储、网络设备、存储附加网络(SAN)、网络防火墙和虚拟专用网等解决方案。

英特尔方面表示,该控制器提供有两个万兆位以太网端口,并提供了支持端口分区的灵活I/O虚拟化技术和服务质量 (QoS) 特性。它还支持网络虚拟化覆盖加速功能,如针对隧道 VXLAN 和 NVGRE 流量进行无状态卸载,以保持应用性能和降低 CPU 开销。同时它也能够支持局域网、以太网光纤通道 (FCoE) 和互联网小型计算机系统接口 (iSCSI) 数据流量,从而提供广泛的网络和存储支持。

回到文章开头所说的英特尔x86处理器在网络市场上的野心,至强处理器 D-1500 产品家族是英特尔第三代 64 位系统芯片(SoC),也是英特尔首款基于至强处理器家族技术的系统芯片,在此之前,英特尔希望使用代号Avoton及Denverton的22及14nm Atom处理器覆盖网络和存储市场,同样是64位芯片、最多也是8个x86核心,集成以太网及更为丰富的I/O能力。

但显然,在10GbE网络已经开始走向40GbE、100GbE,英特尔与Mellanox

在100Gb网络上开始竞争,推出以InfiniBand为目标竞争定位的Omni-Path

Fabric的当下,显然英特尔发现市场上对性能更好、技术更成熟的英特尔至强处

理器家族在网络、存储和微服务器领域的需求更大,而不是Atom。

当然,至强D-1500系列的目标市场最大的是网络,一方面,英特尔至强E5处

理器如今已经遍布企业级存储市场,至强D-1500处理器的上市只是让企业级存

储供应商能够提供更多的选择和产品密集度;另一方面,在微服务器领域,Atom

和至强E3处理器的组合也能够覆盖绝大部分可能被ARM所竞争的市场,至强D-1500的上市在微服务器领域的作用和企业级存储市场差不多。

但在网络和物联网领域,至强D-1500的角色就不仅如此了,它是取代Atom,成为未来开放、标准的以x86架构为核心的SDN、NFV网络的英特尔最重要的、覆盖范围最广的产品,“它的作用,就像是服务器领域的至强E5或是个人PC领域的英特尔酷睿i5处理器一样”——至强D-1500是英特尔(x86化)网络战略最终要引导到市场上(成为主流和标准)的产品。

根据英特尔方面披露的信息,至强D-1500提供4-8核的不同选择,2016年第一季度计划推出12及16核的型号,支持英特尔虚拟化技术、服务器级性能是英特尔凌动C2000处理器的5.4倍(IPsec测试,凌动C2000就是Atom Avoton)。

此外,英特尔方面表示,相比Atom C2758,在云端备份、视频点播、iSCSI SAN等存储相关性能方面,提升达到3.75、1.94和6.06倍;相比Atom C2750在边缘路由器、边缘防火墙、边缘交换机领域的性能提升达到3.09、5.4及4.97倍。

在企业级存储、微服务器和网络领域,英特尔终于实现了规模化的基于至强处理器的SoC产品家族,至强D-1500的上市意味着,英特尔将离x86化(换言之,是更加彻底的至强化)的目标更近了一步。


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