網路處理器平衡靈活性與高效能(轉)

網路處理器平衡靈活性與高效能(轉)[@more@]

　　網路處理器（Network Processor，簡稱NP）正在影響著網路裝置和安全裝置的架構，為網路裝置和安全裝置的研發帶來變革。NP一方面能夠大大縮短裝置的研發週期，另一方面為裝置提供商提供了廣泛的二次開發空間。

　　網路的速度正在逐年遞增。幾年前，網路的速度還是155Mbps（SONET的OC-3標準），目前已經發展到10Gbps(OC-192)。在未來二至三年內，網路速度將會激增到40Gbps(OC-768)。當網路速度較慢時，採用通用處理器的網路裝置完全能夠處理網路流量。當網路速度達到千兆時，PC架構的網路裝置的處理速度就不能滿足網路吞吐量的需求，這時就需要採用ASIC(專用積體電路)晶片技術。在完成規定處理任務方面，ASIC具有出色的處理速度。ASIC的缺陷在於開發週期較長，複雜的ASIC晶片通常需要18個月到2年開發時間，這意味裝置增加新功能要等待較長時間，ASIC的可程式設計能力較弱，如果裝置需要修改核心就必須經歷一個完整的開發週期。

　　NP是一種可程式設計器件，應用於通訊領域的各種任務，例如包處理、協議分析、路由查詢、聲音/資料的匯聚、防火牆、QoS等。繼在路由器得到使用之後，NP開始在安全裝置中得到應用。今年年初中科網威和華為均推出了採用NP的高階防火牆。諾基亞也計劃在年底推出採用NP的IP 1260安全平臺。NP應用於安全裝置當中取決於它的七個特點：完全的可程式設計性、簡單的程式設計模式、最大化的系統靈活性、高效的處理能力、高度的功能整合、開放的程式設計介面以及第三方的支援能力。尤其是NP解決了ASIC所不能解決的靈活性與高效能的矛盾。

　　對於安全裝置來說，靈活性和高效能似乎是一對矛盾。通用處理器能夠方便、快速實現網路應用，但是不能滿足線速處理要求。ASIC晶片具有高速處理能力，但是在靈活性和開發週期方面存在缺陷。NP提供了一種折衷的解決方案，NP是為最佳化包處理而設計的，它能夠將資料包線速地傳送到下一節點，處理能力從幾百兆到10G，甚至可以達到40G。如果裝置需要增加新的功能或者支援新的標準，NP可透過程式設計來實現。

　　需要說明的是，NP不是萬能的，並不會完全取代通用處理器和ASIC在網路裝置中的應用。在對處理效能需求很高的高階裝置中，ASIC仍然具有很強的生命力。可以預見的是，在資料層面、控制層面和管理層，通用處理器、NP和ASIC各司其職，共同為高層應用提供靈活的服務。

　　帶來契機

　　隨著流媒體在網路中的大量應用，人們對安全裝置的效能提出更高要求。國內品牌的安全裝置大多數是基於PC架構，對於千兆網路，無論是系統匯流排、I/O介面，還是CPU的處理能力都顯得力不從心。ASIC晶片具有強大的處理能力，但是遺憾的是國內安全廠商不具備ASIC晶片設計能力。不過NP為國內安全廠商研發千兆防火牆、千兆IDS等高階安全裝置提供了契機。

　　國外安全裝置提供商憑藉深厚的技術積累和市場經驗，在安全作業系統和硬體平臺方面佔據明顯優勢。NP可以使安全裝置的效能明顯提高、功耗顯著降低，降低了安全廠商競爭的門檻，使國內廠商有機會在高階產品領域與國外廠商一起競爭。

　　也有人擔心NP存在的缺陷會給防火牆、IDS帶來安全隱患，但與NP所帶來的效能提升相比，這種擔憂顯得微不足道。而且自問世以來，NP的效能和安全性也一直在不斷提高。隨著NP晶片的日漸成熟和多樣化，國內安全產品廠商大膽採用NP技術，可以在產品的效能和功能方面迅速縮小與國外廠商的差距。

　　

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