云計算基礎設施的部署正在以驚人的速度增長，其速度甚至超過了摩爾定律。在某些情況下，云計算的年增長率據信達到30倍，在某些情況下甚至達到100倍。為了滿足這種需求，云數據中心必須大規(guī)模擴展，擁有數百個、甚至數千個服務器已經是數據中心市場比較常見的配置。

在這個規(guī)模上，網絡面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。由于需要越來越多的交換機，從而增大了資本投入以及管理的復雜性。為了解決不斷上漲的支出問題，網絡分解已經成為一種越來越受歡迎的技術途徑。通過將交換機硬件與其運行的軟件分開，供應商鎖定的現象可以減少甚至消除。OEM廠商的硬件可以與公司內部開發(fā)的軟件一起使用，也可以與第三方供應商的軟件一起使用，從而節(jié)省了成本。

雖然網絡分解解決了巨大的資本支出這一直接問題，但是必須注意到，業(yè)務運營成本仍然很高。管理型交換機的數量基本保持不變，為了降低運營成本，必須要解決網絡復雜性的問題。

網絡分解

今天，我們無論是在家里還是在工作環(huán)境中使用的幾乎每一個應用，都在以某種方式連接到云端。我們的電子郵件服務提供商、移動APP、公司網站、虛擬桌面和服務器等都運行在云端的服務器上。

對于這些云服務提供商來說，這種令人難以置信的增長既是一個極好的機會，也是一個很大的挑戰(zhàn)。隨著需求的增加，摩爾定律一直在努力滿足這種需求。今天數據中心的擴展也包括向外擴展(scaling out)，即購買更多的計算和存儲容量，然后通過網絡投資使之連接，使管理所有這一切的成本和復雜性迅速提高。

以前的網絡硬件和軟件往往被綁定在一起，在從一個供應商購買交換機、路由器或防火墻時，需要您這些硬件上運行供應商的軟件。較大的云服務供應商看到了一個市場機會，這些供應商并不缺乏熟練的軟件工程師，在運營到較大規(guī)模后，他們發(fā)現，通過購買商用網絡硬件，然后運行自己的軟件可以節(jié)省很多資本支出。

這種將軟件從硬件上的分解可能在財務方面有很大吸引力，但是它沒有解決網絡基礎架構的復雜性問題，還有很大的進一步優(yōu)化的空間。

802.1BR

當今的云數據中心大多采用分層架構，通常以胖樹(fat-tree)或葉脊(leaf-spine)結構來配置。然后，將具有架頂式(ToR)交換機的機架行連接到主干網絡上游的交換機。事實上，ToR交換機會執(zhí)行簡單的網絡流量聚合。采用相對復雜的高能耗交換機來完成這一任務會導致較高的資本支出以及管理成本，而令人頭痛的問題并不能得到解決。

在IEEE 802.1BR標準中所闡述的端口擴展技術，其目的是使上述架構得到簡化。通過用端口擴展器替換ToR交換機，端口連接從機架直接延伸到上游。網絡管理被整合到位于上層主干網絡上較少數量的交換機，從而不再需要機架層次上的數十個甚至可能數百個交換機。

采用端口擴展器的方式能夠使交換機管理的復雜性大幅度降低，這種技術途徑已被廣泛認可，雖然市場上的各種網絡交換機現在都符合802.1BR標準，但并不是這個標準的所有優(yōu)勢都能夠實現。

網絡分解的未來

雖然目前市場上的許多端口擴展器都能夠實現802.1BR的功能，但它們采用的是傳統(tǒng)組件，這些端口擴展器依靠之前的開關產品，而不是針對802.1BR標準本身優(yōu)化。因此，這將影響新架構所提供的潛在成本和功耗優(yōu)勢。

Marvell公司的被動智能端口擴展器(PIPE)產品專門針對802.1BR標準而設計，并且在架構方面進行了優(yōu)化。PIPE與來自所有行業(yè)領先OEM的兼容802.1BR標準的上游橋接交換機具有互操作性，能夠實現無風扇、經濟實惠的端口擴展器部署，從而可以節(jié)省云數據中心的前期投入，以及持續(xù)的運營成本，同時功耗和交換機管理復雜度也能夠降低一個數量級。

網絡分解的第一波是將交換機軟件與其運行的硬件分開，802.1BR的端口擴展架構正在帶來第二波，其中端口將與管理這些端口的交換機分離。這里討論的模塊化網絡方法將進一步降低成本，減少能源能耗，同時大幅度簡化網絡管理。