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硬件技術對智能網絡構建的影響

2019-11-04 20:16:32

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供稿：網友

　　網絡以業務為本，而業務隨著時間、環境等因素的變遷而不斷變化，從這個意義上來講，一個實用有效的網絡就必須是業務驅動，而且一個業務驅動型的網絡也必然是滿足用戶所有基本需求的。用戶的所有需求最終都落到各種網絡協議上，而軟件運行在硬件基礎之上，在如今軟件技術日益成熟的前提下，產品最初硬件架構的設計幾乎完全決定了最終成熟產品的性能和功能，也決定了由這些產品所構建網絡的業務驅動程度和智能化程度。網絡設備硬件技術的選擇對“業務驅動型智能網絡”多個要害方面有重要影響，下面我們分別介紹。
　　
　　對業務承載能力的影響
　　
　　網絡設備需要承載報文轉發、MPLS VPN、組播、QoS等多種業務，需要硬件平臺良好的支撐。例如對高端來講，要滿足萬兆接口線速轉發，在逐包模式下每秒需要查路由表29M次，路由表查找每次平均需要進行兩次內存匹配操作，即內存至少得滿足每秒29×2=58M次匹配操作，而現在即使只在高端路由器上使用的400MHz DDR內存也只能提供大約每秒5.7M次匹配，根本不可能滿足要求。港灣高端路由器都采用了TCAM作為查表專用器件，TCAM每秒可以提供100M次查找，而且每次查找都是一次命中，至少可以滿足40G接口的線速轉發。
　　
　　對業務處理綜合性能的影響
　　
　　假如業務承載能力是智能網絡對網絡設備的基本要求，那設備性能就是智能網絡對網絡設備的主要要求。硬件選擇CPU，必然是低性能小容量的低端設備；NP是高端設備的首選，性能強大而且便于升級擴充；FPGA和ASIC則是核心設備的必然之選，只有全硬件處理的架構才可以滿足網絡核心的性能要求。例如港灣的BigHammer系列核心交換機，采用專用的NP綜合業務處理模塊來支持3層以上業務，如MPLS VPN、NAT等，并且綜合業務模塊之間支持負載均衡，可以最大限度發揮處理器的性能。
　　
　　對業務安全的影響
　　
　　針對業務的威脅，往往采用分散部署防火墻、IDS、ipS、加密機等設備來防范，但無法進行安全策略統一部署，給網絡留下重大的安全隱患，最好的解決辦法就是在高性能硬件平臺上集成這些功能于一體。港灣的天清漢馬多功能安全網關正是根據這個思路來設計的，采用NP處理器，內置硬件加密芯片，大容量高速緩存SRAM，這些硬件確保了天清漢馬高效靈活地支持防火墻、防DOS、IPS、防病毒等多種應用層防護措施。針對設備運行安全，港灣網絡在硬件技術上做了最可靠的選擇和設計，例如PowerHammerP640路由器采用先進的PPS+CIOQ內部交換架構保證，實現了50ms的主控切換時間，確保了備份操作和設備升級操作都不會對業務造成明顯影響。
　　
　　對業務部署和維護的影響
　　
　　當網絡設備硬件架構采用完全分布式架構時，是無法做到不中斷網絡連接升級業務的，并且網絡出了問題很難定位。港灣網絡的BigHammer系列核心交換機采用了3層業務集中處理、3層轉發及3層以下業務分布式處理的協同式架構，增加某項業務時，只需要增加綜合業務模塊或者對已經配置綜合業務模塊進行升級就能實現，網絡連接不會受到任何影響，并且由于業務分層部署，所以出了問題很輕易定位到具體的板卡。
　　
　　對網絡擴展能力的影響
　　
　　可擴展能力是任何一個有遠見的網絡設計者所重視的，業務、性能、可靠性等屬性都存在未來擴充的可能性。設備的主處理芯片是否可升級業務？設備是否能夠支持更高性能的芯片？設備是否支持要害器件冗余以及與新增設備的冗余備份？這些需求全都基于硬件人性化設計和遠瞻性設計。港灣網絡的產品設計充分考慮到了硬件平臺對擴展能力的影響，用戶可以初期采購適合現階段網絡需求、成本較低的板卡，等到網絡規模上升，業務種類增多的時候再選購更高規格的板卡進行平滑升級。

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