[导读]数据中心网络具有上百亿美元的市场规模，并且不断增长。而硅光子学是满足这个市场潜力的关键因素，相信在未来10年中，互联网的计算能力和传输能力得到上千倍的增长。
在当今的互联网世界中，人们每隔60秒发送约1.68亿封电子邮件，1100万条短信，9.8万条微博和69.5万个Facebook更新。除了人类创造的数据以外，还有机器对机器通信活动，2017年的物联网应用将产生3.9艾字节(EB)的数据。

在这所有的互联网活动中，每一分钟都将创造超过1820TB的新数据，这些数据在世界各地的数据中心之间被存储、处理，以及共享。而没有数据中心，根本就不会有云计算。
在过去的10年中，互联网的规模已经增长了100倍。为了适应这一快速增长，人们不得不增加数据中心的计算能力，并提高了1000倍的计算量。在未来10年内，为满足未来互联网的需求，人们将需要增加同样的容量。目前，没有人真正知道今后的互联网将发展成什么样子。
如今，运营商正在考虑如何实现“大规模”和“大型数据中心”，提供人们所需要的计算、存储、传输能力。大型数据中心将更多地使用软件定义的基础设施，并利用开放式架构软件和硬件的优势。
但业内对当今的数据中心架构是否能够提供人们所需要的能力的可行性表示严重关切。而亚马逊网络服务公司副总裁兼杰出工程师詹姆斯·汉密尔顿表示，未来的数据中心面临“红色警报”。

网络：一场完美风暴
其实可以将数据中心简化成两个组成部分：一是服务器(计算功能)，它执行数据处理和存储功能;二是网络，用于连接一个大型数据中心的大量的服务器(通常为10万台以上)。
如今，摩尔定律仍然有效。在微处理器制造商的芯片中，晶体管数量每两年翻一番。而其芯片成本降低的好处将传导到服务器方面，在更低成本的情况下，获得更高性能的机器和更多的存储能力，这有助于推动云计算的增长。
不幸的是，相对于计算功能来说，摩尔定律的好处不能完全适用于数据中心的网络部分。例如，数据吞吐量，这是网络的一个重要指标，是由晶体管的速度决定的。而在芯片上增加越来越多的物理管脚，以及采用新的光纤传输技术，在这两个方面，摩尔定律却爱莫能助。
虽然芯片越来越便宜，而网络成本却在上升，而这种情况加剧了服务器的数量增长。因此，数据中心运营商现在更加专注于网络组件技术的研究。
这个问题的很大一部分来源于规模较小基数较小基本的网络单元：电气CMOS交换机芯片。大型数据中心拥有超过10万台服务器，必须允许每一台服务器具备通信连接，这需要一个巨大的网络，而这个网络通过一系列CMOS交换机芯片进行连接，却被限制在每24个或32个互连端口上。
由于这些CMOS交换机芯片端口数的限制，数据中心的广大网络交换节点和互连服务，仅仅作为一种不可思议的像蜘蛛网一样的网络交换节点连接之间的中介物。这些网络的交换节点和它们之间的联系取决于更小尺寸的CMOS交换机芯片。
基本交换机元件的基数对指定大小的数据中心所需的交换节点总数有直接影响。基数的大小决定了各个交换机和数据中心的整体构造(成本和功率要求)，它限制了可扩展性的成本和复杂的基础。连接大量的服务器现在需要一个庞大的网络结构。并且，更糟的是，其所需的中间交换节点和互连的增长数量是服务器数量的数倍。

不断上升的数据中心成本和功耗的限制已经很好地证明了限制因素的问题严重。其限制因素就是数据中心的基本可扩展性，但是，只有质疑现在的网络能力，才有可能构建适应未来需要的数据中心网络。

重塑数据中心网络
为了适应未来数据中心的发展，我们需要大量简化网络。幸运的是，这个行业已经向更简单、更高效的网络架构迈进。一个例子是从传统的具有带宽瓶颈和单点故障单根树拓扑结构，基于Clos拓扑提高网络容量，并提供冗余的网络多路径。
软件定义网络允许建筑师单独的应用程序，控制和物理传输层，并将它们从专有硬件开放软件。这种方法在一组服务器上进行，允许控制台处理，并引导数据包到达目的地，从而简化了交换机的设计。
这些都是重要的，但是从根本上逐步改进两个例子。为了实现真正的可扩展性，我们需要在网络的关键领域部署创新和突破性的技术。
简化交换
我们需要三个基本的功能来创建数据中心网络：数据包处理，交换和传输。如今，通常情况下，数据包处理和交换功能可以通过传统的CMOS技术实现，而网络传输功能正朝着高带宽能力的光(光子)技术迈进。
正如我们已经看到的，大型数据中心网络目前依赖于相对较小的基数交换机，其吞吐率和经济可扩展性却受到交换技术的严重制约。但是通过改变网络的结构，简化交换机的工作，这使人们有了一个独特的机会，现在可以将光学技术引入到网络系统领域中。
这种电子和光子学的“智能整合”将让每一个技术发挥自己的优势：CMOS的密度可以提供进行复杂的处理能力，而光子学可以提高传输速度和传输能力。
通过大幅增加端口密度，放宽对交换机的大小限制为，扩展数据中心的容量，简化网络并提高吞吐量。通过电子和光子技术的结合，将使光域进行分组交换，以支持可扩展的交换功能，这在电子领域是不可能实现的。
例如，高速数据信号在单模光纤传输比在铜线上传输，其功率和成本要低得多。这种功能使网络设计者有了更多的选择，可以在数据中心配置更大的光学交换机。
此外，人们可以很容易地在同一光纤采用波分复用技术处理多个信号，从而降低了电缆的复杂性和成本。
更大的基数交换机
通过整合先进的光学交换机的功能与CMOS的数据包处理能力，可以实现基本交换机元件更大的基数。采取模块化的方法简化设计多级交换机，让数据中心实现更方便快捷的连接。
这种集成光交换解决方案将会受益于CMOS技术的摩尔定律的规模效益，以及光学领域的研究进展。这两个因素将有助于降低重定向网络的成本，可以更好地调整计算功能，并得到那些考虑如何提高数据中心容量，同时保持成本和功耗的数据中心运营商的关注。
CMOS和光子学在交换技术上的结合，具有降低组网成本和能耗的潜力。将交换功能引入到光学领域，这意味着不仅可以不断扩大基本元件的规模，而且还可以通过模块化的开关结构进行扩展。这种方法允许网络实现前所未有的可扩展性，可以提供下一代数据中心所需的带宽容量。
然而，发展这项技术，将采取系统级的多学科的方法，这就是为什么在光子、电子、软件、系统架构，以及半导体/光电子制造方面汇集全球顶级专家的主要原因。
数据中心网络具有上百亿美元的市场规模，并且不断增长。而硅光子学是满足这个市场潜力的关键因素，相信在未来10年中，互联网的计算能力和传输能力得到上千倍的增长。
来源：千家网

IBM科技助力中网再升级 打造中国体育产业互联网+典范

ZD至顶网服务器频道 10月08日 新闻消息：近日，2015年中国网球公开赛（以下简称“中网”）在北京开战。作为中网独家信息科技提供商，IBM整合了来自公司大中华区全球企业咨询服务部、云计算及软件业务以及中国研究院等跨团队的资源和科研能力，运用大数据分析、云计算、移动社交、认知计算等多方面的领先科技，为中网提供了购票验票系统、比赛现场数据追踪、中网微信自助服务、天气预测及智能信息交互机器人等服务和解决方案，让参赛选手、现场观众及移动端的用户等参与方获得更精彩、更便捷和更具互动性的观赛参与体验，助力中网转型升级，成为中国体育产业‘互联网+’转型的成功典范。

IBM科技助力中网再升级 打造中国体育产业互联网+典范

图：IBM科技助力2015年中国网球公开赛_钻石球场

如今的体育赛事，球员不再是舞台上唯一的主角，球迷也不再只是旁观者，以球迷为中心的体育营销商业模式已逐渐成为主流，球迷的体验也已不再是可有可无的赠品，而成为了转型、成功的核心价值。提升用户体验，将能让观众从不关心到知道、喜欢、购买、推荐、尝试新的推荐、再次购买，最终成为忠实粉丝。IBM多年来积累的行业经验和技术能力可助力中国体育打造粉丝经济中所需的全闭环商业模式，以全球领先的科学技术让客户在体验经济的迅猛发展中保持领先。

IBM信息技术全方位助力中网赛事运营和体验

在往年合作的基础上，IBM今年将更多的‘互联网+’应用投入到为中网提供全面的解决方案中来，尤其增加了更多全新、基于移动端的支持与服务，让观众从进入球场之前就开始了极致便捷的享受之旅，获得全方位的数据和资讯掌控。

CMS企业云：这是中国CMS企业云首次应用于体育赛事。本届中网的IT核心系统架构在由世纪互联运营的IBM CMS企业云平台上，它以高性能、高稳定、高安全、高可用的云计算能力为中网票务管理系统、证件验检系统、场内消费系统和中网微信自助服务的不间断运营提供了可靠保障，确保观众们在购票、验票、消费和互动的过程中获得安全、稳定、有序的全新体验。据统计，仅钻石球场一个场地，中网票务管理系统大约要处理25万张门票信息，而具有高可用性的CMS能提供该系统单天约100万张门票处理的计算能力。CMS以高达99.95%的SLA（服务等级协议），为中网提供了一种经济、快速、灵活、可靠、安全的云服务，同时为提升观众们的观赛体验提供了坚实的基础保障。

基于iPASS和iX交互设计的交互式自助服务：为提升观众、球迷的参与感和体验度，IBM与中网联合创新，基于中网微信公众平台开发了自助服务向导功能，以降低用户的接入门槛，通过对话式的交流方式，逐步引导用户细化并解决多种服务请求，完成自助服务的全新体验。依赖于IBM中国研究院多年积累的创新资产iPASS所涵盖的语义分析、信息交互、知识管理、认知计算等技术和iX专业交互设计能力，该功能可让赛场内外数以万计的中网粉丝获取细致、丰富的自助服务体验，其中包括：比赛前赛程查询与购票、比赛开始后实时赛事赛况查询，票务升级、常见问题答疑等。这种新型自助服务模式可以显著地提高赛事组织者对服务请求的响应效率和处理速度，同时利用创新技术资产有效地降低开发、运营成本和风险，提升观赛用户的满意度。更进一步的是，此次联合创新还能为赛事组织者积累数据化的办赛经验，并为运营分析和优化提供支持，为2016年中国网球公开赛提供更加丰富，更加个性化和智能化的服务。

IBM“绿色地平线”（Green Horizon）空气质量预测技术将在赛期和赛后一段时间提供未来72小时高精度的空气质量预测，为大赛组委会管理和制定相关应急预案提供决策参考。该技术由IBM中国研究院牵头整合了全球多家研究院的顶尖研发力量，通过IBM的认知计算系统分析来自空气质量监测站、气象卫星和IBM新一代光学传感器收集的信息——所有通过物联网连接的实时数据，并通过应用超级计算机的处理。不仅是赛事主办方，运动爱好者和北京普通市民也能通过订阅中网官方微信帐号的“绿色健身助手”功能，随时查询分布在北京城区36个地理位置（包括市内主要网球场地和近40座公园）未来3天的空气质量预测，从而获得更加全面、健康的户外运动建议。

实体智能信息交互系统——IBM森博士：特别地，IBM中国研究院专门针对2015中网赛事研发了一款实体智能信息交互系统——IBM森博士。以IBM Watson认知计算技术为基础，中网期间，IBM森博士将与现场观众、体育评论员和球员实现中英文自然语言交流。与此同时，IBM森博士通过调用部署在云平台上的认知分析技术模块，为中网赛事提供实时的球员关注度、支持率、球迷个性化分析等大数据服务。IBM森博士拉近了尖端技术与最终用户的距离，极大地提升了最终用户的人机互动体验，增加了中网的趣味性与科技感。

Match Tracker及Intranet内联网：在过去的25年，IBM都是网球四大满贯唯一的信息技术提供商，通过收集其中8128场比赛中产生的4100多万个数据点，IBM创建了550个数据分析模型，真正运用创新技术颠覆球迷传统观赛体验。基于这些累积，IBM自于中网合作以来，不断完善其专用的MatchTracker系统和内联网（Intranet），更为精准和快速地追踪现场比赛信息，为体育评论员和媒体记者提供更为翔实的抽签对战情况、历史交手记录等资讯，更好的为球迷观赛服务。

中国网球公开赛赛事总监张军慧先生表示：“中网12年来一直不断投入创新，始终致力于为中国球迷带来世界级的卓越观赛体验。在IBM多项尖端技术的支持下，2015年的中网得以全面拥抱‘互联网+’，借助移动端设备大大提升了球迷互动和服务，让中网在成为世界顶级网球赛事的征程上更进一步。”

IBM科技助力中网再升级 打造中国体育产业互联网+典范

图：IBM大中华区董事长陈黎明谈体验经济与以球迷为中心的体育产业转型

IBM大中华区董事长陈黎明先生表示：”这次在中网所展示的一系列技术，特别是其中的大数据分析和认知计算技术的应用，只是一个缩影，我们要能够管中窥豹，看到全局性的趋势，那就是新一代信息科技为各行各业所带来的变革。如何用好这些新科技，帮助各行业顺利转型升级，这正是 IBM 努力的目标。中国目前正面临经济转型、改革深化、动力切换的关键时期，抓住这次科技变革的机遇是不仅是可为、当为，而且是势在必行。因此，IBM 要做好中国转型创新的合伙人，在开放市场的条件下，把更多尖端的科技带到中国来，跟中国的合作伙伴一起创新，推动各行业的改革和升级。”