数据大爆炸的“救命稻草”
——飞思卡尔SDN解决方案QorIQ LS2

网络基础架构在过去的10年经历了眼花缭乱的演进过程：标准在快速演变，不断出现新的连接方式，新的服务层出不穷，这些须以统一的形式灵活提供。

软件定义网络（SDN）承诺可以释放网络的力量，将其转变为一个真正高效率的信息高速网络，让应用以最佳方式运行且不需要在网络基础设施上追加投资。SDN正在成为动态数据中心和移动企业的救命稻草，以帮助他们应对“数据大爆炸”带来的烦恼，并抓住其中的机遇。SDN和与之关系密切的网络功能虚拟化（NFV）技术将导致电信网络设计、运营、工程、安全、支持和人员以及其他领域的重大改革。

SDN与飞思卡尔的渊源

飞思卡尔是开放网络基金会（ONF）的活跃成员，帮助推动了OpenFlow协议的开发。该协议可供NFV、OpenStack和Open Daylight等开放计划利用。飞思卡尔的SDN技术摆脱了当前OpenFlow L3的局限，扩展到了L4~L7 OSI层，支持将防火墙和深度数据包检测（DPI）等网络服务嵌入到数据转发平面中。这些前沿的SDN解决方案已借助VortiQa网络软件在广泛的QorIQ多核SoC产品组合中进行了优化。日前，飞思卡尔推出的基于Layerscape架构的QorIQ LS2085A和LS2045A 片上系统（SoC）就是SDN应用中的最佳选择。


Layerscape架构+ARM技术

基于Layerscape架构的全新QorIQ LS2085A和LS2045A专为网络应用进行优化，它们分别具有 8个和4个64位ARM Cortex-A57内核，运行频率都高达2 GHz；存储器控制器为DDR4，有8个10 Gb/s接口和8个带有L2交换机功能的1Gb/s接口。这些产品的先进数据路径引擎能够采用加速技术进行40 Gb/s复杂分组处理。QorIQ LS系列专为SDN/OpenFlow交换、NFV解决方案、无线接入、企业路由和数据中心处理应用而设计。 全新的产品系列计划在2014年下半年推出基于整个ARMv8-A系列的多核处理器，以此提升行业标准。

ARM Cortex-A57凭借极高的性能、更宽的寻址空间和低功耗的特性在业界颇受追捧。其融合了各种各样的ARM 技术并由这些技术提供支持，包括系统IP、物理IP和开发工具。在此强调一个不太为人熟知的技术——新型的 ARM CoreLink CCN-504 cache 一致性网络，它提供了最大系统带宽和最短延迟。CCN-504 提供符合 AMBA 4 AXI 一致性扩展（ACE）的端口，以在多个 Cortex-A 系列处理器之间实现完全一致，可以更好地利用 cache 并简化软件开发。

QorIQ LS2分组处理器还具有庞大的交钥匙工具包、基于C语言库的通用网络协议和功能，这些协议和功能还将灵活性和性能联系起来。集成的L2交换机也包含在此架构内，旨在与数据路径引擎紧密合作，实现互联并使外设能够提供一个完整的片上系统，从而降低功耗和成本、减小规格及减少部件数量。通过提取建立、初始化和拆卸等具体任务可大大简化整个多核SoC的设定，凭借此设定，用户可以采用标准API和Linux对象调用资源和加速度传感器。


简单与高效不再矛盾

其实实施网络虚拟化的目的很纯粹：需要一个新的软件定义方式，既能让性能进步又能让架构和管理简单化，且不需要大量的专业软件团队。作为中国最大的移动运营商，中国移动就把SDN引入PTN，实现网络集中管理与虚拟化。由于LTE网络正逐步承载越来越多类型的业务，承载越来越大的流量,这就造成了L3 PTN因需求增加，需要频繁调整；此外，L3 PTN与L2 PTN网络融合，保护配置调整也存在问题。由于在静态L3 VPN需要手工配置，而引入分布式控制平面会带来网络松散、边缘节点负载不均衡、可靠性差等问题。SDN则可以从全网视角调度资源实现全局最优。同时，采用SDN可以自动灵活地对LTE网络流量、流向变化作出及时调整。此外，SDN还可以实现多点故障的保护恢复。

以上这些SDN应用只是网络虚拟化的冰山一角，采用QorIQ LS2架构可以完全满足用户对于网络虚拟化的需求。QorIQ LS2架构采用基于业界领先的64位ARM Cortex-A57内核的处理域。与此域紧密连接的是一套调试、输入/输出和加速技术，其中包括一个开创性的分组处理引擎，该引擎专为易用性和高性能而设计，可降低硬件复杂性，不但为客户提供了向SDN、NFV和虚拟化网络转型的机会，而且能够让他们集中资源开发创新应用。这个灵活的数据平面引擎是C语言编程的，可大大加快开发周期，为更多的嵌入式开发人员开放此架构。

有人评价QorIQ LS2系列代表了全球网络向前迈进了一大步，不管它在网络发展长河中最终代表什么，但高性能64位ARM Cortex-A57处理器与飞思卡尔QorIQ LS2系列独特架构相结合所催生的机遇是可以预见的：其将满足全球网络日益虚拟化的需求，也将有力地支撑物联网（IoT）和早期定义的5G技术所增加的网络节点数，以及必须被安全分析和传输的全球数据洪流。

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