作者：国防科学技术大学计算机学院贺炜 湖南省气象局张芳
虽然IP网络目前在数据通信中取得了统治性地位，但是传统IP网络是一个没有智能和弹性的网络。目前思科、Juniper、微软以及一大批初创的新型公司正在致力于把可编程的平台加到网络基础架构中去，使得网络能够理解和处理跑在网络上的数据，并且能把服务器和其他终端的智能添加到网络中去----用交换机来取代传统服务器来提供服务。这样的变革使得网络硬件的成本提高，带来的好处是更加智能和灵活的网络。
思科公司已经开始把服务器的资源网络化，如CPU和内存都利用网络来共享。思科已经看到了未来的发展趋势，那就是企业数据中心将简化成多个虚拟机跑在高带宽的大型交换机中；Juniper公司已经为第三方应用程序开放了其交换机的API接口，3Com公司和VMware携手合作，把虚拟服务器放到路由器中；另外一些创业型的新公司致力于把大量各类的终端如RFID读卡器的智能聚合到无线感应器中；IBM这个庞然大物也加入了这个趋势之中，IBM目前推出了配备专用芯片加速XML处理的设备，帮助其WebSphere中间件服务器加速XML数据处理。
走集成式的道路
这次变革看起来是网络技术的正常进展。如同手机把照相机、音乐播放器功能集成起来一样，网络交换机将把防火墙、Wi-Fi无线信号管理、网络访问控制的功能集成起来。这些集成的设备在出货前就被配置好，然后提交给终端用户----尤其是那些缺少技术人员的远程办公室。所以毫无疑问，远程办公室的设备将是网络设备厂商首先提供集成功能设备的首选市场。例如，北电公司的安全路由器除了添加了常规的安全特性之外，还可以运行VoIP以及来自微软的协同软件；思科推出的集成服务路由器ISR将集成XML加速和广域网优化的功能。
思科的野心远远不止于此。在每次收购了新公司之后，思科的终极目标就是把该公司的技术集成到其大型数据中心交换机Catalyst 6500的一个模块上去。虽然看起来思科并购的公司并非都是明显的网络服务提供商，但是在思科看来，网络服务之间的区别并不大，比如防火墙、应用程序以及数据库。
对此，思科公司高级服务部门负责人Bill Ruh说到：“今后10年，更多的应用程序都将逐渐融入网络之中。”网络设备由于采用了专用芯片，所以其性能得到了相当大的提升。而且，把各种服务器的功能集中迁移到网络设备上，可以减少软件授权的费用，从而将服务器的计算能力专注于其擅长的特殊应用中。
交换机抢夺计算资源
对于思科而言，通过网络设备提供服务器的一些功能显得很正常，因为这符合思科的利益。但是，用户能从中得到什么益处呢？目前，大量的服务器都运行在通用的x86平台上，将网络服务从通用服务器全部迁移到交换机的私有硬件平台上，将会给用户带来绑定到特定硬件的风险，而且价格上比通用平台肯定要贵。
思科给出了支持这个变革的两个理由：首先，交换机能带来更大的带宽。应用程序直接跑在交换机上可以直接访问交换机的全部背板容量，思科的Catalyst 6500交换机上背板带宽是256Gbps，而在最新发布的思科下一代Nexus交换机上背板容量是惊人的15Tbps；其次，交换机替换通用服务器提供网络服务可以带来更大的灵活性。思科CEO钱伯斯曾提到，虚拟服务器将在全世界电价最低的地方轮流运行着，为全球提供服务。
持反对思科观点的一方，意见也很明确：只有很少的应用程序真的需要直接连接在交换机的背板，以获得高带宽。即使是思科自己的产品线也很少有这样的需求，比如思科的Call Manager PBX软件以及无线定位应用在普通的以太网架构上跑得很正常，强行把其安装到Catalyst 6500上将浪费掉一个宝贵的插槽。
不过，在虚拟化成为目前技术主流的趋势下，原来不同技术领域间的平衡将被打破。虽然一个程序或者设备运行时，并不需要占用多少带宽，但是多个程序或者虚拟设备聚合起来，那就是另外一回事了。传统的体系结构需要使用交换机的16个千兆以太网模块去连接16台服务器，而在虚拟数据中心中，只需要一个模块就可以处理这16个虚拟机了。虚拟服务器将带来更大的灵活性，负载可以在各个虚拟服务器和交换机之间动态调节，而且是数据直接处理，并能把传统服务器概念上的硬盘都节省了，存储直接采用存储区域网络SAN。
思科还想把这个理念加到传统服务器的内存上，内存将可以独立于虚拟服务器，通过一个新型的网络来连接内存和CPU。这将带来更大的革命，那就是很早以来人们的梦想：网络将成为一个超级计算机。
这个理想能实现吗？思科目前还没有发布针对Catalyst 6500等交换机运行第三方应用程序的模块，而仅仅给出了一个跨越10年的远景图，这其中需要有很多技术难点来克服。
服务器功能嵌入网络设备
网络设备厂商都在虚拟化这个大势上趋之若鹜。2007年1月，3Com公司发布了其开放服务网络OSN产品线，目标明确为把服务器的功能搬迁到网络设备中去。最值得关注的是，OSN是一款基于Linux操作系统的服务器刀片，可以插入到3Com 6000系列企业路由器和多业务MSR路由器中。刀片运行定制的Linux操作系统，可以直接访问路由器的背板，并且可以通过3Com提供的API来控制数据包，控制进行定向路由，或者修改数据包的传输优先级，甚至可以进行数据深层次处理。
3Com 的OSN目前仅仅跑在路由器上，并不能跑在3Com的交换机上，所以 OSN并不能达到思科理想中的高带宽需求应用，3Com表示将把这个技术应用到交换机上去。OSN的主要卖点是，应用程序紧密地和网络基础设备进行代码级别的集成，使得其特别适合那些和网络密切相关的应用。
OSN目前已经走到了业界的前沿，它能运行基于Linux的一切程序。但是访问和控制路由器的核心被3Com严格限制，3Com发布了一批定制版本的开源应用，如Wireshark协议分析器、NTOP网络流量探针、Nagios监控程序等。此外，合作开放商也都做出了基于OSN平台的应用程序，如做广域网流量优化的Expand Networks，做IP电话的Digium，以及做电子邮件防泄漏机密的Vericept，做安全事件管理的Q1 Labs。
其中，Expand公司的参与方式显得很特别，以前它都是以硬件厂商的身份出现，但是其实Expand和其他做广域网优化的公司一样，实质上还是软件在起关键作用。Expand公司的副总裁介绍道：“我们希望用户能自由选择平台，广域网优化和路由器的集成给予了客户最好的效果。”
目前，3Com正在和VMware公司就OSN路由器在Windows和其他X86平台上运行进行合作。3Com公司正准备在今年上半年为第三方厂商发布软件开发工具，使得第三方可以为OSN平台开发应用程序。目前已经有客户享受到了3Com OSN平台的好处，比如作为无线ISP运营商的Everus Communications公司。
XML加速被广泛迁移
把全部应用程序都迁移到交换机中听起来有点不可思议，但是迁移部分程序还是可行的。目前已经被广泛迁移的功能就是XML加速，厂商们希望走得更远，利用面向服务的架构把应用程序分割成多个小部件，把这些小部分放到最适合其运行的地方去。
思科已经发布了其面向应用网络AON战略，XML加速已经可以作为跑在ISR路由器或者Catalyst 6500交换机上的应用程序或者模块。虽然AON不像3Com平台那样可以运行所有的应用程序，当时，AON要比单纯的XML加速器灵活得多，而且可以在类似的硬件上编程控制非XML格式数据的传输。
