網絡在每個企業中的作用

網絡是每個企業的支柱，無論行業如何。在當今的工業環境中，網絡在將各個細分市場和終端連接在一起方面發揮著至關重要的作用。不同類型的網絡旨在連接電信和工業應用的終端和端點。每種類型的網絡設計都有自己的優點和缺點。

傳統的網絡設計通常涉及使用多個專用硬件設備，這些設備的開發、構建和維護成本可能很高。這種方法可以帶來高性能網絡，但成本很高。

為了解決成本問題，數據中心采用了使用通用服務器在通用硬件平臺上虛擬化網絡功能的方法。這些服務器（如 x86）能夠執行所有類別的網絡節點功能。此過程稱為網絡虛擬化，可簡化設計實現過程，但可能會對整體性能產生負面影響。

在Microchip，我們了解在成本和性能之間找到最佳平衡的重要性。我們的解決方案是一系列專門構建的數據路徑處理器，稱為 WinPath 系列 SoC。WinPath 系列SoC集成了用于控制平面和管理平面處理的通用CPU，以及專門用于數據包處理和互通協議的可編程網絡處理器。例如，1 GHz頻率的ARM雙核CPU可以實現<10 Gbps的IP路由，而運行頻率低于700 MHz的WinPath系列SoC可以提供>20 Gbps的IP路由。這種異構多核處理器架構，加上用于增強服務質量 （QoS） 和 IP 安全性的硬件加速器，使 WinPath 系列 SoC 成為軟件定義網關實施的理想解決方案。

在這篇博文中，我們將深入探討 WinPath 系列 SoC 的高級細節，以及它如何解決傳統和虛擬化網絡設計方法的局限性。我們還將探索其在各個行業的潛在用途，以及它為軟件定義網關實施提供高性能、經濟高效的解決方案的能力。

Microchip的軟件定義網關

網關通過將多個網絡段連接在一起，在工業應用中發揮著至關重要的作用。這些設備可以執行 L2 交換和 L3 路由，但不同的應用可能具有獨特的協議和功能要求。Microchip的軟件定義網關解決方案能夠支持和服務不同市場的多種功能，例如運營商網絡，物聯網（IoT）網關和智能電網。

以下是WinPath系列SoC如何在軟件定義網絡（SDN）應用和物聯網應用中使用的概述。

SDN（軟件定義網絡）應用

圖 1 SDN 應用中的軟件定義網關

圖1顯示了一個由交換數據包的節點組成的工業網絡。為了維護轉發數據庫，每個節點都需要一個控制平面來運行生成樹協議、OSPF 或 IS-IS。控制平面將相互交換控制數據包，以發現網絡拓撲，了解網絡狀態，更重要的是了解轉發規則和下一跳信息。但是，當每個網絡設備自行做出轉發決策時，每個設備很難獨立找到最佳的端到端轉發路徑。SDN技術通過使用集中式控制器和編排層來解決此問題。SDN控制器管理所有網絡設備，并計算業務的最佳轉發路徑。若要啟用 SDN，網絡設備必須至少滿足兩個要求。首先，所有網絡設備都必須支持開放和標準的管理接口，也稱為南向接口，以便第三方SDN控制器知道如何配置和管理數據平面。其次，網絡設備必須具有靈活或可編程的數據平面，以支持來自SDN控制器的各種配置。基于 Winpath 系列的軟件定義網關滿足這兩個要求，適用于 SDN 應用。

物聯網應用

在物聯網應用中，WinPath系列SoC非常適合，尤其是在智能城市中。如圖2所示，在智慧城市中，可以有多個物聯網或智能設備，例如儀表、傳感器和探測器，與云中的物聯網服務器通信。此通信路徑上通常有一個物聯網網關，在通過射頻連接物聯網設備并通過有線網絡連接到服務器方面起著至關重要的作用.這些網關必須聚合來自物聯網設備的所有流量，并以可靠和安全的方式將它們傳輸到服務器。

物聯網網關具有無線和有線聚合單元，有線單元通常是必須滿足特定要求的交換機或路由器，例如大型轉發表和執行網絡地址轉換的能力。

基于WinPath系列的軟件定義網關，由Civica的WanStaX軟件加載，將是該物聯網應用中聚合單元的合適選擇。除了一般的交換和路由功能外，WinPath 系列網關還可以使用外部 DDR 內存支持數百萬條轉發規則。它還帶有嵌入式 IPsec 引擎，可提供 IP 數據包加密和身份驗證。

總之，Microchip的軟件定義網關解決方案WinPath系列SoC是各種工業應用的絕佳解決方案，例如運營商網絡，物聯網網關和智能電網，這些應用需要高性能，經濟高效和安全的網絡解決方案。

審核編輯：郭婷