网络处理器可以完成各种增值服务,如网络服务质量( QoS )、虚拟专网 ( VPN) 、 VoIP 和灵活的带宽管理。它也可以帮助业务供应商对服务进行区分,同时降低开发和配置服务的成本。包括视频点播等其他客户服务 在内的下一代应用,对流量优化和服务水平有着严格的要求, QoS 在其中起到了重要作用。尽管专门设计的 ASIC 也可以用来提供这些服务,但是通常开发成本较高,缺少可编程的特性,不利于适应新的协议和新的行业标准。 .com 热潮已经成为历史,但是互联网还在继续,并得到迅速发展。经济不景气和 IT 支出的大幅度缩减,迫使企业寻找新的、具有创意的方式来利用互联网开展业务并从中受益。 新技术和电信业务正在帮助企业降低资本支出和运营成本。基于 IP 的应用,如 IP 电话 、电视会议、在线学习和视频点播,正越来越多地得到企业的认可并被企业所接受。
但是随着对带宽要求更高的应用的增多,互联网流量也急剧增加,从而要求整个网络从边缘到核心由原来的电路交换转变到基于包交换的技术。设备和业务供应商开始重新评估它们推出网络基础架构、产品和服务的策略。许多业务供应商开始意识到模块化的、可扩展的、融合的 IP 网络,是满足降低成本和适应市场变化的关键所在。
网络处理器可以完成各种增值服务,如网络服务质量( QoS )、虚拟专网 ( VPN) 、 VoIP 和灵活的带宽管理。它也可以帮助业务供应商对服务进行区分,同时降低开发和配置服务的成本。包括视频点播等其他客户服务在内的下一代应用,对流量优化和服务水平有着严格的要求, QoS 在其中起到了重要作用。尽管专门设计的 ASIC 也可以用来提供这些服务,但是通常开发成本较高,缺少可编程的特性,不利于适应新的协议和新的行业标准。
不同组网区域的不同需求 。增值服务的基础是网络处理器的强大能力。网络处理器可用于用户端设备 (Customer Premises Equipment, CPE) ,或用于网络接入、边缘和核心部分的设备。这些处理器旨在为下一代网络设备增加智能服务。
复杂的网络组网方式,和由于 QoS 、防火墙、 VPN 、数据存储、入侵检测及传统的语音通话带来的电信业务的复杂性,使我们看到,有必要重新定义衡量网络性能的方法。衡量网络处理器性能的重要指标是其在线速下对深度包检测 (Deep Packet Inspection) 的处理能力。
由于在不同的网络层面,数据传输速率和处理要求相差很大,我们需要一个能平衡性能和成本的组合,而不是一成不变的服务模式。例如, CPE 设备必须高度集成,以便支持日益增加的网络业务;接入网络设备必须支持多种接口以及协议;而边缘设备必须支持迅速的业务配置、可扩展的性能、以及平滑过渡到新业界标准的能力。对所有的应用来说,降低成本、缩短推向市场的时间,都是至关重要的。
基础构建模块
一个网络处理解决方案好坏的关键在于,它是否能在线速下具有智能包处理能力,可以让 OEM 厂商很容易地扩展产品性能,并应付不断增加新功能所带来的挑战。
英特尔互联网交换架构( IXA , Internet Exchange Architecture )就是专门为满足这些需求而提出的。该架构包括三个主要部分:多重高速处理单元、 XScale 核和 IXA 可移植性软件框架。它具有灵活的可编程性和硬件性能,用来支持网络服务的迅速开发和实施。
例如,英特尔 IXP425 网络处理器系列产品面向 CPE 应用,集成了 WAN/LAN 界面,支持语音、安全和网络管理服务。其并行处理架构,加上多种内核速度,可以让开发商根据应用需求匹配处理能力。配合相关软件和开发平台,英特尔为 IXP425 提供了一个完整的开发环境,并为快速开发用于多住户( MDU, Multi-Dwelling Units —住宅小区)和多租户( MTU, Multi-Tenant Units )的 CPE 和远程 DSL 接入多路复用器 ( DSLAM) 的“最后一公里”应用提供了关键模块。
另一种网络处理器英特尔 IXP2400 ,为企业和电信市场的接入和边缘应用增添了新的智能并提高了性能。它不仅可以执行 QoS 和服务水平协议( SLA ),还可以进行流量工程操作,达到 OC-48/2.5Gbps 的数据传输率,让服务供应商和企业能够有效地管理网络资源和带宽。英特尔 IXP2400 的目标应用包括:多业务交换设备、 DSLAM 、有线调制解调器终端系统 (CMTS) 设备、 2.5G 和 3G 无线基础架构以及 4 ~ 7 层交换机。其中包括基于内容负载均衡设备和防火墙。 IXP2400 的可编程性非常适于 VoIP 网关、多业务接入平台、边缘路由器、远程访问集中器和 VPN 网关。
用于网络边缘和核心应用的设备需要高水平的处理性能,来支持 OC-192/10Gbps 线速下的网络增值服务。英特尔最新一代的网络处理器系列产品的第三个成员英特尔 IXP2800 网络处理器,正好满足这一需求。 IXP2800 是完全可编程网络处理器,在单个芯片上具有 10Gbps 包传递和流量管理能力。其 16 个完全可编程多线程微引擎支持每秒 23.1G 次运行;集成的一个高性能、低功耗的 32 位英特尔 Xscale 内核,可以进行复杂的运算,具有路由表维护( Route Table Maintenance )以及系统级管理功能。
英特尔公司除了提供种类齐全的网络处理器,还提供全面的开发环境,让客户可以迅速开发新的应用,移植现有应用。硬件开发平台包括机箱( chassis )、基于 IXP2400 或 IXP2800 的电路板、可选择的媒体卡用来灵活地进行 I/O 设置和数据流仿真。该平台通过对数据通道、设备和系统级的功能性、设备驱动性能和电路板支持软件进行测试和确认,优化特定应用的性能。
英特尔 IXA 软件开发商工具包 3.0 是开发环境的一部分,包含先进的图解仿真器、分析和调试的高水平工具,还包括可选的 VxWorks 或嵌入式实时 Linux 操作系统。英特尔 IXA 可移植性软件框架和资料库提供了一整套工具、构建模块和参考设计,用来迅速开发模块式、可以重复使用的软件模块,集成第三方软件产品,有利于延长产品市场寿命及方便地对产品进行修改。
当今的网络处理器除了满足新的性能需求外,必须可以支持融合的 IP 网络服务。它们需要提供线速性能和灵活的软件功能。对服务和高带宽应用的支持,必须可以增强用户端设备以及网络核心。网络处理器结合了灵活性和高性能,是满足上述关键需求的理想之选。
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