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物联网网路再进化
智能行动时代来临

【作者: Nicholas Ilyadis】2015年01月19日 星期一

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智能行动技术改变了一切,但真正让智能行动技术展现实力的是Wi-Fi与智能蓝牙(Bluetooth Smart)等无线联机技术的发展。智能型手机、笔记计算机、平板计算机与其他行动装置都已具备卓越的处理能力,可同时执行多种智能装置。技术不仅充斥在我们的生活当中,更渗透入我们的体内。




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穿戴式技术如火如荼地发展,特别是针对健康和健身用途的智能型手表和手环。保健技术的发展包括在人体内植入微型传感器,以事先察觉心脏病的发生,并通知智能型手机发送求救讯号。家庭环境是另一个竞争激烈的市场,包括用于监控、测量、感应、追踪、回报与警告等用途的智能型产品。智能型装置遍及世界各地,不论是群众募资的企业或财星500大企业,都看得到它们的踪迹。



图一 : 智能型装置遍及世界各地,不论是群众募资的企业或财星500大企业,都看得到它们的踪迹。
图一 : 智能型装置遍及世界各地,不论是群众募资的企业或财星500大企业,都看得到它们的踪迹。

无可避免的网络瓶颈

当数十亿台装置产生的庞大资料必须快速而有效率地移动时,不难想像网路会有多么紧绷。思科全球云端指数报告(Cisco Global Cloud Index)预估2017年初,全球资料中心的IP流量将会达到7.7ZB。 1ZB是1byte乘以10的21 次方。简单的说,就是大到不行的资料量。


幸好,以太网络的普及提供了重要优势。数十年来,以太网络一直都是深受信赖的标准,为IoT以及在IoT底下运作的操作系统和软件应用程序提供安全的网络层。目前以太网络容量已从10Gbps提升到40Gbps,并朝100Gbps发展。



图二: 乙太网路一直都是深受信赖的标准,为IoT以及在IoT底下运作的作业系统和软体应用程式提供安全的网路层。
图二: 乙太网路一直都是深受信赖的标准,为IoT以及在IoT底下运作的作业系统和软体应用程式提供安全的网路层。

用以太网络搭起友谊的桥梁

即使乙太网路拥有强大优势,资料中心的发展仍取决于创新的网路架构与强大的虚拟化技术。不过,乙太网路在这前所未见的网路建置工作中仍扮演着重要而广泛的角色,因此称之为乙太物联网也不为过。


‧服务供货商网络


服务供货商偏好使用以太网络来建置网络。无线后端接取网络(wireless backhaul)、宽带汇聚网络、地铁网络与核心网络都仰赖高容量、低延迟,以及具经济效益的以太网络来传送与日俱增的流量。以太网络服务架构将所有装置链接到负责提供应用程序和分析数据的数据中心,不仅确保网络架构的弹性与扩充性,还能解决持续高涨的带宽需求。


‧软件定义网络(SDN)


新兴的SDN架构把网络控制与转送功能区隔开来,让管理员获得可程序化的网络控制能力,并将底层的网络基础架构抽象化,以便作为应用系统服务与网络服务。透过SDN软件,用户可以更快地设定、管理、保护和优化网络,并视需要调整流量。


这种「集中智能化」的方式能让网络管理全球化,并以单一逻辑的交换器来管理所有应用程序与策略引擎。具成本效益的SDN可以采用开放式标准,而不用再被个别厂商绑住,不仅能简化网络设计,还改善了管理能力、协同作业性与控制性。可程序化、低延迟与高效能的以太网络交换器提供因特网和数据中心的架构,因此很适合SDN应用。


‧网络功能虚拟化(NFV)


可与SND架构相得益彰的NFV是新兴的网络服务设计、布署与管理模式。NFV将厂商专属硬设备(例如路由器或交换器)中的网络功能分离,并于软件中执行这些功能。透过标准的IT虚拟化技术,NFV将这些功能虚拟化成建构模块,并可彼此链接与通讯。由于NFV可应用在有线与无线网络基础架构中的数据层处理或控制层功能,因此可提高以太网络的扩充性、弹性与效率。


‧云端运算


网络、储存设备与服务器虚拟化带给企业新的IT应用模式。云端运算在此过程中扮演重要角色,让用户可以透过因特网取得复杂的应用程序与广泛的运算资源。云端能让大企业或小型企业从第三方获得更多容量,以满足不断增长的需求,而且不需要投资新IT架构。将处理能力与数据交由云端代管,网络管理人员就能将容量重新配置给负责产生数据的地区,并控制产生数据的设备。设计完善的以太网络架构能符合云端运算的低延迟与高带宽需求,让其效益发挥最大效用。


‧巨量数据


在愈来愈多装置联机到因特网,并彼此互连的情况下,数据量与复杂度不断攀升。面对这些巨量数据,今日的数据管理工具和传统的应用程序将难以准确地分析数据。透过SDN、NFV与云端运算等创新技术组合,网络可以在合理时间内撷取、维护、管理与处理巨量数据。高容量、低延迟的以太网络又能再度派上用场,让服务器能彼此互连,并有效处理巨量数据。


‧环保数据中心


数据中心的规模与复杂度日益攀升,不仅使能源成本增加,也降低了能源使用效率。2012年,纽约时报指出数据中心从当地供电设备获得的电力,有90%都浪费掉了。将网络架构转移至能源效率与容量更高的以太网络将有助于打造环保的数据中心。某项研究指出,将网络从1GB升级到10GB的节能以太网络可减少350万吨的碳排量,相当于230万辆车的排放量,而且可以省下13亿加仑的汽油和2700万桶的石油。



图三 : 网络架构转移至能源效率与容量更高的以太网络将有助于打造环保的数据中心。
图三 : 网络架构转移至能源效率与容量更高的以太网络将有助于打造环保的数据中心。

舞台已准备好

在10Gbps甚至更高速率的以太网络联机辅助下,SDN、NFV与其他网络自动化工具将能为执行IoT设备的软件层提供动态、灵活而有效率的网络基础。无线网络设备也能让实体网络达到更广泛的覆盖率。


IoT革命已经展开。随着这些创新技术与设备一一到位,用户将能从数千亿个产品与装置中获得最大优势。


(本文作者为博通基础架构及网络事业群副总裁暨技术长)


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