雲計算和虛拟化是目前計算機領域向前發展的趨勢。越來越多的廠商(shāng)不斷推出各種技術來建造虛拟化環境，鼓勵人們走入雲服務，以此來推動能源和硬件方面的節約。雲計算的出現在某種意義上剝離(lí)了軟件與硬件之間的聯系。傳統的管理員(yuán)既需要維護服務器的硬件，同時又(yòu)需要管理軟件的應用，這使得企業爲此付出了極大(dà)的成本。而雲計算則不限制應用程序與硬件之間的必然聯系，亦即透過平行運算的方式，一(yī)個應用程序可以在不同的硬件上執行，全面解除應用服務與硬件資(zī)源間的固定對應關系。
虛拟化，是雲計算的基石。一(yī)個雲計算的應用必定是基于虛拟化的，兩者是不可分(fēn)割的整體(tǐ)。雲計算已經是第三代的IT，第一(yī)代是靜态的IT，第二代是一(yī)個共享的概念，數據和信息的共享，第三代則是動态，所有的信息和數據都在動态的架構上。将硬件變成服務一(yī)定是動态的，要看産品虛拟化的能力，虛拟化是動态的基礎，隻有在虛拟化的環境下(xià)，雲計算才是可能。
對于IT行業來說，這是偉大(dà)的進步。無論是大(dà)型企業還是中(zhōng)小(xiǎo)型企業，需要的硬件設備将越來越少，随之而來的是更低的前期投入和更少的管理成本。但是，對于網絡硬件設備制造商(shāng)來說，雲計算和虛拟化帶來的是災難也是商(shāng)機，它們推動硬件設備向高端發展，提出更高效更全面的性能和功能整合。
二、雲計算和虛拟化的應用和要求
早在20世紀70年代，大(dà)型計算機就一(yī)直在同時運行多個操作系統實例，每個實例都彼此獨立。不過直到最近，軟硬件方面的進步才使得虛拟化技術有可能出現在基于行業标準的大(dà)衆化X86硬件設備上。CPU的虛拟化技術可以使單CPU模拟多CPU并行，允許一(yī)個平台同時運行多個操作系統，并且應用程序都可以在相互獨立的空間内運行而互不影響，從而顯著提高計算機的工(gōng)作效率。網絡的飛速發展和全面覆蓋使得将計算任務分(fēn)布在大(dà)量計算機構成的資(zī)源池上成爲可能。雲計算将網絡世界所有的計算資(zī)源集中(zhōng)起來，使各種應用系統能夠根據需要獲取計算力、存儲空間和各種軟件服務。
1、雲計算的應用
想像一(yī)下(xià)，當你駕車(chē)出遊的時候，隻要用手機連入網絡，就可以直接看到自己所在地區的衛星地圖和實時的交通狀況，可以快速查詢自己預設的行車(chē)路線，可以請網絡上的好友推薦附近最好的景區和餐館，可以快速預訂目的地的賓館，還可以把自己剛剛拍攝的照片或視頻(pín)剪輯分(fēn)享給遠方的親友……
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可以看出雲計算爲存儲和管理數據提供了幾乎無限多的空間，也爲我(wǒ)們完成各類應用提供了幾乎無限強大(dà)的計算能力。但是同時我(wǒ)們也要看到在“雲”上如此多的個人信息傳輸和儲存對網絡物(wù)理層和應用層安全提出了更加嚴苛的需求，相信沒有任何個人和企業希望自己因數據洩露問題而出現在報紙(zhǐ)和網絡媒體(tǐ)上。
所以搭載雲計算的硬件平台要有很高的網絡安全性。
2、虛拟化的應用
在80年代和 90年代，許多大(dà)型計算機都配置十幾個單個的服務器和網絡，最終形成了“一(yī)個應用程序，一(yī)台服務器”的局面，造成了事實上的隔離(lí)。随着PC和服務器處理能夠的迅速提高和價格的快速下(xià)降，這個趨勢發生(shēng)了轉變。雙核/四核CPU、數GB内存、數TB存儲容量硬件設備湧現，隻要有充足的網絡接口和計算能力， “一(yī)台設備當作幾台服務器” 不在是神話(huà)。在加上虛拟化技術對硬件資(zī)源進行分(fēn)區和分(fēn)塊，分(fēn)解後每個虛拟機就變成了獨立可以調度的資(zī)源塊，雲計算可以針對多台主機服務器上的多台虛拟機進行統一(yī)的調度和動态分(fēn)配，真正的将虛拟化和雲計算融合在一(yī)起，實現無限伸縮和可擴展性。
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所以搭載虛拟化的硬件平台需要有更多的網絡接口和更高的處理性能。虛拟化的好處不僅在于整合硬件資(zī)源，它還可以節省數據中(zhōng)心的能耗和冷卻成本，滿足社會向綠色經濟發展的脈搏，同樣虛拟環境所需要的安全防護也很重要。
3、雲計算和虛拟化對硬件平台的要求
雲計算要求在浩瀚“雲”資(zī)源中(zhōng)使用的網絡硬件平台結點在性能上不會出現制約，并且可以根據應用需求最大(dà)限度的擴展其性能。虛拟化硬件平台要在設計時就考慮到虛拟化，随着英特爾推出了最新一(yī)代的代号Nehalem的X86 Xeon 55XX處理器，我(wǒ)們頭一(yī)回在CPU層面看到了對虛拟化的支持。從測試的數據來看，Nehalem虛拟化應用的延遲比上一(yī)代産品縮短40%以上。
具體(tǐ)到對網絡硬件平台的細節要求有如下(xià)幾點:
1、IT靈活性: 過去(qù)上管理多台服務器，現在隻要管理一(yī)台多功能網絡硬件設備網關。。
2、虛拟多用戶:可以實現動态負載均衡，可以對多個用戶的應用優化、加速以及卸壓，減少對後台服務器的需求。
3、就近性探測, 冗餘和可靠性: 多網絡接口使全局服務負載均衡可以在一(yī)個節點發生(shēng)失敗的情況下(xià)保證網絡業務繼續運行。
4、安全性：多核心處理器，通過将操作系統和應用從處理器層隔離(lí)開(kāi)，病毒與其他安全威脅無法感染其他應用。
5、綠色經濟: SOC設計，低功耗設計，無風扇設計，在同樣2U的設備中(zhōng)提供最佳性能功耗比。
三、基于雲計算和虛拟化的網絡硬件平台解決方案
爲了滿足雲計算和虛拟化對網絡硬件平台提出的諸多新要求，北京欣海智慧科技发展有限公司深入研究前沿技術，開(kāi)發了出一(yī)套完善的一(yī)體(tǐ)化解決方案，這個應用方案的核心是立華FW 88XX系列和MR95X系列多核網絡硬件平台産品。
FW88XX系列多核硬件平台産品的特點是：
采用Intel 5520北(běi)橋+ICH10R南(nán)橋芯片組，前端總線采用Intel QPI技術，最高速度可達6.4GT。系統适用Intel最新發布的Quad Core Xeon 55XX系列處理器，CPU内部集成内存控制器，可支持三通道DDR3 800/1066MHz内存，12個内存槽，最大(dà)可支持48GB容量。網絡接口全模塊化擴展，最大(dà)支持25個PCI-E千兆網口，支持1個标準PCI-E*4和一(yī)個OPMA擴展插槽，滿足設備全方位安全防護擴容需求。
這些特點恰恰适應了雲計算和虛拟化對硬件平台的要求。強大(dà)的45nm、四核心至強處理器和前置模塊化網絡接口，不但支持了虛拟多用戶的應用壓力，而且可以在一(yī)台設備上啓用多種網絡安全應用軟件。目前已經有用戶實現在該平台上啓用防火(huǒ)牆、IPS、VPN、防病毒以及流量過濾等滿載業務狀态下(xià)，輕松達到千兆業務應用。
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FW95X系列多核硬件平台産品的特點是：
平台闆載Cavium CN58XX 16核MIPS64位多核處理器，最高主頻(pín)900MHz，集成TCP、QoS、加VPN算法、壓縮/解壓縮、模式匹配引擎等硬件加速單元。其中(zhōng)TCP加速引擎實現标簽産生(shēng)、校驗和、定時器和緩沖區管理。QoS硬件單元提供輸入輸出包的全面調度。壓縮和解壓縮硬件引擎實現了GZIP、PKZIP等多種壓縮協議。模式匹配硬件引擎可以針對入侵檢測、反病毒、内容處理等應用提供模式分(fēn)析和内容匹配。
這種單芯片SOC方案，綠色節能是其最大(dà)的特點，實測數據顯示16核滿載運行情況下(xià)的功耗還不到40W。此平台網絡接口擴展性極好，最大(dà)可以支持36個千兆網口，并且可以支持萬兆XFP接口， 滿足雲計算核心網數據傳輸、接入和分(fēn)流的業務應用。
四、結束語
在不久的未來，隻需要一(yī)台筆記本或者一(yī)個手機，就可以通過網絡服務來實現我(wǒ)們需要的一(yī)切，甚至包括超級計算這樣的任務。随着新的網絡技術和網絡産品的發展，網絡的組成架構也會不斷改變，更迫切需要硬件制造商(shāng)快速推出适應網絡拓撲架構的新型網絡硬件平台解決方案。