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从数据中心到云到智能边缘, 英特尔驱动业务网络创新

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发表时间:2019-12-17 09:17作者:intel

客户面临的战略挑战

数字经济已经从根本上将 IT 角色转变为业务推动者。存储、内存和计算技术上的进步以及互联设备和数据密集型应用的快速增长正在改变企业的竞争方式。这些变化与不断增加的云计算采用以及不断涌现的安全性与合规性需求一起,使网络基础设施对于业务成功变得至关重要。

对网络的新需求正在推动应用流量模式的变化,这给满足服务级别协议 (SLA)、管理总体拥有成本 (TCO)、在私有云和公有云之间维持统一的安全策略带来瓶颈和困难。为了开展业务,网络必须将企业的所有部门连接到整个企业所需的数据和服务,而且连接方式必须可靠和安全。仅靠传统的固定功能网络设备无法实现这一点,因为传统的设备无法在多云和边缘环境中提供必需的性能、灵活性和一致的应用体验。要从竞争中获胜并为满足未来需求做好准备,企业 IT 必须重新考虑构建和管理其网络资源的方式。


从数据中心到边缘的优化和简化

现代网络通常从核心数据中心扩展到边缘和多个公有云、私有云和混合云,如图 1 所示。这一现实正在改变网络的构建、部署和管理方式。面向未来的现代网络必须将云相关的可扩展性、可靠性和效率引入企业网络中。这可以通过基于服务器的网络虚拟化和编排的虚拟网络功能 (VNF) 实现,这些功能有助于网络基础设施高效而轻松地提供创新服务。

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图 1. 边缘生成的数据产生了一系列端到端影响。必须扩展网络基础设施,让边缘、多云和分支位置互连,从而助力企业利用数据进行更智能的决策和与客户实时交流。

软件定义网络 (SDN) 和网络功能虚拟化 (NFV) 可节省成本、改进网络性能、提高工作效率和增强安全性,吸引许多企业。虚拟化网络会增加抽象级别,这使网络的管理更简单和高效。根据 IDC 的预测,到 2021 年,70% 的企业将采用动态的软件定义网络分支,以及可提供跨云、数据中心和边缘交互的安全性和灵活性的网络解决方案。1

虚拟化网络可为体量和多样性都在日益增长的网络工作负载(从数据中心和网络内核到边缘)提供高水平可扩展性、可编程性和安全性。将虚拟化网络与全新的硬件和软件加速技术结合使用时,可以在数据中心内实现敏捷性,从而以更高效、灵活和经济有效的方式来提供有价值的网络服务。


智能边缘的增长

随着物联网 (IoT) 的普及和智能设备数据的爆炸性增长,业务边缘的战略重要性也在增加。Gartner 预测,到 2022 年,有 50% 的企业所生成的数据将在数据中心或云外部创建和处理。2 此数据靠近客户或最终用户,且有潜力实现更快更好的业务洞察— 但前提是能以足够快的速度管理和处理数据。

这种在数据生成位置处理数据的趋势需要将 IT 基础设施扩展到具有更复杂计算、存储和网络资源的边缘,从而实现分析和人工智能场景并提供实时结果。IDC 预测,这种趋势会变得越来越显著,且到 2022 年,为了更好地为本地用户和业务提供数字服务, 40% 的企业在边缘位置的 IT 资产费用将翻一番。3

边缘基础设施应用案例(包括表 1 中显示的应用案例)的增长有助于降低应用时延、改进服务能力、优化 TCO 和满足数据隐私要求。它还将支持边缘不断涌现和增长的应用案例,如智能零售体验、供应链优化(可提高交付速度)、数字安全监控、智能制造,并改进与患者的医疗互动。有了合适的边缘基础设施,企业就能够以所需的带宽和时延在边缘运行更大量和更多类型的数据密集型工作负载,提供一致的客户体验。


智能边缘的网络架构

当前的分支基础设施在边缘计算面前已经显得过时和低效。基于位置的传统路由方法与广域网 (WAN) 优化设备已经无法满足位置分散的企业用户、应用和服务的需求。固定功能设备不是开放式的,也无法编程。这限制了其适应并针对未来需求进行扩展的能力。固定功能设备还增加了成本和复杂性,因为每个网络功能都绑定到硬件的固定功能片段,很难管理和维护。


uCPE 和 SD-WAN 赋能以云为中心的网络

以云为中心的灵活网络架构采用通用用户端设备 (uCPE) 平台替代了闭合式设备,uCPE 平台托管在符合行业标准的服务器上,可实现广泛的软件 VNF 动态部署。由于 uCPE 平台和软件定义的广域网 (SD-WAN) 是开放式和可编程的,因此能为 VNF 部署提供一致的平台,和帮助确保针对未来需求进行扩展的能力。

由于更简单和更灵活,IT 部门可以通过标准的高性能服务器以智能方式路由网络流量,动态更改带宽要求以避免过度配置,降低 WAN 的 TCO 同时维持较高的服务水平,从而提高 IT 的控制水平。对 VNF 进行集成之后,可以通过广泛的主机平台(从小分支到大数据中心),依靠软件轻松部署 VNF。


具有通用平台的架构

行业标准硬件可提供一系列平台选项。当企业开始网络现代化进程时,一定要考虑构建具有通用平台的网络架构的价值,该平台可以跨工作负载和位置进行扩展,从而大幅提高灵活性和降低复杂性。这样无需重新设计架构,就能提升企业增加容量以扩展性能的能力。在一个端到端网络基础设施中使用相同的处理器架构会带来各种好处,其中包括:

• 更好地控制安全性和可信度。使用通用平台,可以跨环境利用内置的、基于芯片的安全技术(如可信根和加密加速)。您可以通过平台标准化来提高效率和改进管理性。


表 1. 边缘计算示例应用案例。


网络安全性分析物联网

路由

防火墙

安全分析

视频监控

SD-WAN

IPS

视频分析

智能零售

WAN 优化

IDS

人工智能工作负载

智能制造


• 性能扩展。可预测的性能扩展得益于架构一致性,而架构一致性有利于让设备平台与软件、网络接口卡 (NIC) 功能、虚拟化技术和加速器更好地协同。从英特尔凌动® 处理器到英特尔® 至强® D 处理器再到英特尔® 至强® 可扩展处理器,英特尔® 架构跨不同边缘应用案例和从数据中心到云提供可扩展性。

• 应用可移植性。通用平台为应用开发提供更强的兼容性,从流程中删除边缘设备并允许应用软件的重复使用。对于多平台环境,需要进行定制。在完全基于英特尔架构的环境中可以实现便捷的可移植应用开发环境。

• 降低 TCO:通用平台降低复杂性。当在数据中心、云或边缘部署新特性和功能时,经济成本优势可能更明显。同样,如果可以实施端到端应用,软件开发成本也会降低。

• 改善网络响应。当不同类型的 SD-WAN 设备使用相似的加速器时,协同效果更好。例如,如果所有的设备可以在硬件(而非软件)中执行相同的计算密集型加密功能,某台设备变成网络流量主要瓶颈的可能性会降低。

一致而灵活的架构可确保面向未来的网络更好地适应动态环境,而不必更改或升级设备。


英特尔为您考虑所有应用案例和基础设施要求

英特尔® 处理器产品组合是构建虚拟化云优化网络的下一代平台的基础。它提供可轻松扩展和适应环境的一致架构,从而支持不断变化的业务和计算需求。英特尔的处理器范围可以满足有关企业边缘的各种应用案例。

• 英特尔® 至强® 可扩展处理器为具有灵活操作空间和功耗的数据中心和边缘环境提供尽可能高的性能和可扩展性。

• 英特尔® 至强® D 处理器具有片上系统 (SOC) 外形,可以优化可能会受到空间和功耗限制的边缘环境。

• 英特尔凌动® C3000 处理器专为极低功耗而构建,并针对受物理尺寸和极端温度限制的边缘环境进行了优化。

有了这个多样化的处理器产品组合(如图 2 中所示),IT 可以构建同类网络平台,支持各种应用案例,而且能够在不增加成本和重构复杂性的情况下灵活扩展。对于想要从边缘部署新的创新服务并增加边缘人工智能工作负载种类的企业来说,这一点至关重要。

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图 2. 基于英特尔® 的通用平台跨越不同大小的分支和边缘位置提供可扩展性和一致性,实现灵活性并降低 TCO。


超越处理器的优势

基于英特尔® 的网络平台的价值远不只是性能提升,如图 3 所示。处理器架构的选择还决定了 CPU 附带的不同性能加速器、安全功能和软件包。这些技术可帮助提高性能和安全一致性。

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图 3. 英特尔® 架构对于边缘到数据中心再到云的好处和优势


例如,数据平面开发套件 (DPDK) 是一组库和网络接口控制器驱动程序,最多可以将英特尔® 架构平台上的快速数据包处理量增加 10 倍。4 S D-WAN 设备(从 SOHO 到数据中心)上运行的数据包处理软件可以从英特尔® 架构的 DPDK 优化中受益。与之对比,如果 CPE 设备构建自另一个 CPU 架构,可能无法从 DPDK 获得相同的益处,还可能导致性能降低。

在精选英特尔® 架构处理器中提供的额外特性和功能包括:

• 英特尔® QuickAssist 技术(英特尔® QAT)。针对安全性、验证和压缩的 CPU 片上硬件加速。

• Hyperscan。开源正则表达式匹配库,针对英特尔® 架构进行了优化,适用于深度包检测 (DPI)、入侵检测 (IDS/IPS) 和防火墙应用。

• 英特尔® 虚拟化技术(英特尔® VT)。虚拟化软件的硬件辅助功能,可消除性能开销,改进安全性和降低软件大小、成本和复杂性。

• 英特尔® 平台可信技术(英特尔® PTT)。集成的 CPU 功能,可存储密钥、密码和数字证书,支持 Microsoft* 固件要求的独立的可信平台模块 (TPM 2.0)。


使用优化解决方案加速

网络现代化的目标是降低成本和复杂性、改进安全性以及应对时延和带宽挑战。该愿景依赖灵活而安全的网络,当需要交付一致而可靠的用户体验时,可以对该网络进行扩展。在动态业务环境内,随着网络边缘新应用的部署以及数据量和计算需求的增加,这些需求将不断改变。

作为数据中心技术方面的全球领导者,英特尔针对数据时代所需的新一代网络功能持续推进平台创新举措。英特尔还认识到标准和行业协作的重要性,以及网络、云和设备之间的无缝数据流动需求。英特尔携手领先的生态系统和解决方案合作伙伴,一起促进与生态系统的对接和协作,交付世界一流的解决方案,帮助企业交付“云优化”网络。

有关如何开始网络现代化旅程的更多信息,请与英特尔白金合作伙伴上海连众联系。


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