网络处理器设计和应用研究 （3）

５ 网络处理器产品现状和应用前景

目前已有３０个网络处理器厂商完成超过５００个的ＮＰ设计，产品主要面向２．５Ｇｂｐｓ网络应用和１０Ｇｂｐｓ网络应用，４０Ｇ的ＮＰ正在走向市场。面向２．５Ｇｂｐｓ网络应用的ＮＰ有：Ｖｉｔｅｓｓｅ公司的ＩＱ２０００和ＩＱ２２００，Ｍｏｔｏｒｏｌａ公司的Ｃ－５ ＤＣＰ。面向１０Ｇｂｐｓ网络应用和全部７层协议的ＮＰ有：Ｘｓｔｒｅａｍ Ｌｏｇｉｃ公司的动态多线程(ＤＭＳ)处理器核，Ｅｚｃｈｉｐ公司的ＮＰ－１，Ｌｅｘｒａ公司的ＮｅｔＶｏｒｔｅｘ，Ｂａｙ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ公司的ＢＲＥＣＩＳ ＭＳＰ５０００。

网络处理器厂家推出ＮＰ产品时，通常会推出配套硬件调试目标机评估板、ＮＰ开发软件工具、操作系统。目前ＮＰ主要采用嵌入式操作系统，如ＶｘＷｏｒｋｓ、Ｌｉｎｕｘ等等，也有一些厂商提供专用操作系统，如Ｐｒｉｎｃｅｔｏｎ公司的Ｖｅｒａ采用Ｓｃｏｕｔ ＯＳ操作系统。大部分ＮＰ有集成开发环境支持，能够用Ｃ语言、汇编语言进行开发，如：Ｉｎｔｅｌ的ＷｏｒｋＢｅｎｃｈ集成开发环境，支持Ｃ语言和微代码?熏具有图形化界面，能够进行硬件平台软件模拟调试，同时提供丰富的ＩＰ协议ＡＰＩ、子程序、应用范例。

网络处理器主要用于网络接入、网络骨干设备，开发从第２层到第７层的各种网络服务和应用。在网络接入设备中，支持各种新业务、服务安全接入，进行质量控制，其中包括：提供ＶＰＮ；入侵检测、网络监控、防火墙等安全控制；进行分组分类，识别关键业务流，保证ＱＯＳ；执行协议转换，支持多种传输媒体接入；记费和负载均衡等。在网络骨干设备中，用于在ＯＣ－４８ ｔｏ ＯＣ－１９２甚至更高速率下实现聚合流的分类识别和转发，支持流量工程和ＱＯＳ控制。并将传统的网络接入设备３层以上协议处理功能引入到核心网中，如对骨干网实施国家级的入侵检测。

根据不同需求，可以采用ＮＰ灵活构造不同规模的处理平台，如单个ＮＰ构成的小型单板设备；多个ＮＰ构成的中型单板设备；多个线卡通过交换组织构成多板大型设备。下面是已有的基于ＮＰ的应用范例：（１）高速路由交换设备：Ｃｌｏｕｄｓｈｉｅｌｄ公司使用八个Ｉｎｔｅｌ的ＩＸＰ１２００构建的ＯＣ－４８光速２～７层包服务器。ＡＬＣＡＴＥＬ使用ＩＢＭ的ＰＯＷＥＲＮＰ构建核心路由设备。Ｃｉｓｃｏ公司基于Ｃｉｓｃｏ ＰＸＦ网络处理器的边缘路由器。（２）高速安全设备：清华紫光ＵＦ１００００是基于两个Ｉｎｔｅｌ的ＩＸＰ１２００网络处理器阵列千兆防火墙。作为第三方软件开发商，Ｄｅｃｅｎｇ公司推出基于Ｉｎｔｅｌ的ＩＸＰ２４００的Ｓｎｏｒｔ千兆网络入侵检测系统软件解决方案。ＩＸＰ２８５０更是以面向１０－Ｇｂｉｔ／ｓ的ＩＰＳＥＣ ＶＰＮ设备市场而引起安全设备生产厂商的高度注意。（３）骨干测试设备：骨干网络从２．５Ｇｂｐｓ到１０Ｇｂｐｓ，甚至是４０Ｇｂｐｓ的高速发展?熏给网络性能测试同样带来挑战。基于ＮＰ的下一代协议分析仪和性能测试仪成为趋势。ＥＭＰＩＲＩＸ公司使用ＭＯＴＯＲＯＬＡ的Ｃ－５ＤＣＰ，开发网络参数模拟设备。（４）家庭网络设备：下一代网络的概念将从国家电信网、企业网扩展到家庭网络、个人网络。其中家庭网关是家庭网络的核心设备，需要根据具体家庭用户，快速、综合实现各种服务：如安全访问控制、ＶＰＮ、视频流ＱＯＳ保障、网络存储、计费管理等。低端ＮＰ正好完全满足家庭网关个性化、多变性、高性能要求特点。

此外，ＮＰ的开发、应用直接推动网络处理器论坛（ＮＰＦ）的成立。该论坛于２００１年由公共交换接口协会ＣＳＩＸ和公共编程接口论坛ＣＰＩＸ两个组织共同创建，ＣＳＩＸ制定ＮＰ与交换组织之间的标准硬件接口，ＣＰＩＸ制定ＮＰ开发标准软件接口。ＮＰＦ的成立，将进一步推动ＮＰ的发展，一方面将逐步结束目前各家ＮＰ硬件实现和软件开发工具各不相同的局面，另一方面将形成一支庞大的第三（接上页）

方队伍，分布在硬件组件、ＮＰ操作系统、开发工具、软件应用等方面。

网络处理器面向高速数据流的高层细化分组处理，通过对执行环境、内存、硬件加速器、总线结构、网络应用开发接口的综合优化，具有灵活软件体系提供硬件级处理性能的关键特性。以网络处理器为核心的下一代网络设备具备高性能和灵活性特点，较好满足了未来网络和市场对网络设备的技术需求，具有巨大发展空间。