現代生活方式對于云計算和存儲基礎設施越來越依賴。無論是在家里、工作中，還是我們隨身攜帶的智能手機和其他移動計算設備，對云計算和存儲的需求都無處不在。特別是大數據和物聯網的快速發展，對這類基礎設施的需求以驚人的速度在增長。隨著應用和用戶數量的增加，其年增長率大概是每年30倍，某些情況下甚至高達100倍。如此的高增長率使得摩爾定律和新芯片開發難以滿足計算和網絡基礎設施的需求。為此，很多數據和通信網絡廠商通過投資多種并行計算和存儲的方式來解決此問題。這樣，目前很多的云數據中心普遍形成了數百臺甚至數千臺服務器連接在一起的情況。

由于需要的交換機越來越多，因此，所有這些計算和存儲設備的互連正在成為真正的挑戰。在數據中心內，傳統的網絡連接方法是分層的，其中單個機架使用葉交換機（Leaf switch， 也稱為機架式交換機，即ToR交換機）實現機架內的連接，而主干交換機用于連接一系列機架，還有用于整個數據中心的核心交換機。而且，與服務器和存儲設備本身一樣，這些交換機都需要進行管理。過去幾年里，通常會有一兩個為數據中心提供網絡交換機和相關的管理控制軟件的供應商，但情況變化的很快。很多領先的云服務提供商憑借其強大的購買力和技術能力，認識到他們可以通過設計和構建自己的網絡設備來節省大量成本。在數據中心行業中，許多人認為這是瓦解傳統網絡硬件及其控制管理軟件的第一步。云服務商都有自己的軟件工程師，因此他們自己在內部開發管理軟件，而把硬件設計外包出去。雖然這在一定程度上滿足了數據中心運營商的商業需求，但從技術和運營管理的角度來看，并沒有任何的簡化，還需要管理大量的交換機。

2009年，隨著我們現在所知的端口擴展器（port extender）的推出，在簡化網絡復雜性方面第一次實現了突破。這一概念基于這樣的理念：網絡中的很多節點并不需要大多數交換機所具有的超強的管理能力。這就類似母和子的關系，其中控制交換機是“母”，被管理的交換機是“子”，而端口擴展器為其提供連接。這種端口擴展器方法在2012年被列入了網絡標準802.1BR，目前開發的每臺網絡交換機都符合此標準。端口擴展器的技術并不復雜，與全橋交換機相比，除了功耗更低之外，最明顯的優勢是降低了單位成本。

控制橋接和端口擴展器的方法有助于簡化網絡交換機的管理，但不止于此。深入到端口擴展器中，你會發現使用了與”母”橋接交換機相同的交換芯片。交換機供應商沒有專門為端口擴展器設計的芯片，而是繼續使用他們的標準芯片組，因此并沒有充分降低成本和功耗。然而，隨著Marvell的802.1BR兼容端口擴展器IC（稱為PIPE——被動式智能端口擴展器）的推出，網絡交換真正的模塊化方法取得了飛躍，實現了與所有業界領先OEM廠商控制橋接交換機的互操作。它還具有很高的成本和功耗優勢，這也是端口擴展器技術一下子就能引人注目的原因所在。在網絡分解的第二步，這種方法有效地把端口連接從母交換機的處理能力中分離出來，建立了一種更模塊化的聯網方法。母交換機不再需要知道它與什么類型的設備相連接，因此，所有的邏輯和處理功能可以集中在母交換機，由端口擴展器承擔端口I/O功能。

Marvell的Prestera?PIPE系列面向以10GbE和25GbE速度運行的數據中心，隨著帶寬需求的增加，這些數據中心面臨進一步降低CAPEX和OPEX成本的挑戰。Prestera PIPE系列能夠以傳統以太網交換機一半的成本和功耗實現架頂式交換機的部署。PIPE方法還包括快速故障切換和彈性恢復功能，這對于關鍵基礎設施的連續性和高可用性至關重要。