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網(wǎng)絡(luò)處理器(Network Processor)建置新一代網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)用

2004-08-17 00:00:00   作者:   來(lái)源:   評(píng)論:0  點(diǎn)擊:


網(wǎng)絡(luò)安全的需求


較可靠的封包傳送狀態(tài)

  Source Port & Destination Port ( 來(lái)源端口口 & 目標(biāo)端口口 ):來(lái)源與目標(biāo)的端口,這個(gè)容易了解吧!上面剛剛提過(guò)那個(gè)埠口的觀念。再次的強(qiáng)調(diào)一下,小于 1024 以下的 Port 只有 root 身份才能啟用,至于一般 Client 發(fā)起的聯(lián)機(jī),通常是使用大于 1024 以上的埠口!

  全系列IXP-2XXX網(wǎng)絡(luò)處理器都可拆解為『控制管道』(Control Plane)及『數(shù)據(jù)管道』(Data Plane)兩大部分。參考圖一 IXP-2400網(wǎng)絡(luò)處理器,它內(nèi)建一顆個(gè)600MHz 32-bit XScale來(lái)負(fù)責(zé)Control Plane的處理工作,XScale執(zhí)行相當(dāng)?shù)讓拥目刂乒ぷ,包括信息傳送,還有跟系統(tǒng)內(nèi)其它處理器的溝通。Data Plane則由內(nèi)建的八顆個(gè)微處理引擎(Micro-Engine Version 2, MEv2)來(lái)做平行處理,MEv2是XScale精簡(jiǎn)下來(lái)的 (Reduced) 可程序處理器,使用者可用Micro-Code匯編語(yǔ)言或是高階Micro-C語(yǔ)言撰寫(xiě)應(yīng)用程序,透過(guò)指令告訴這八顆個(gè)MEv2怎樣去處理封包運(yùn)算,達(dá)到應(yīng)用目的。

  圖一是IXP-2400示意圖外觀,它有兩個(gè)信道的QDR SRAM接口,存放重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),比如:Route Tables, Free Buffer Pools,F(xiàn)low State Tables,Queue Descriptors等等重要的訊息,其中一個(gè)信道還可以接一個(gè)協(xié)處理器,做TCP/IP封包比對(duì)時(shí)的內(nèi)存搜尋引擎,加速?zèng)Q定封包的協(xié)議屬性跟流向(Flow)。DDR DRAM則用來(lái)儲(chǔ)存封包以及大量的State tables,另外C-bus接口可以連接第二個(gè)處理器,這是采用一進(jìn)一出架構(gòu)的雙處理器設(shè)計(jì)時(shí)用的。

網(wǎng)絡(luò)處理器的『平臺(tái)設(shè)計(jì)』、『應(yīng)用開(kāi)發(fā)』

  圖四是采用IXP-2400為核心建立的IDS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖,凌華采用IXP-2400內(nèi)建的XScale去控制管理Control Plane的組件,內(nèi)建的八個(gè)MicroEngine去收送處理封包的分類及內(nèi)容比對(duì),處理Data Plane的運(yùn)算。IXP-2400的QDR SRAM通道0也叫做LA-1(Look Aside Interface)接口,可以選擇接市面上現(xiàn)有的TCAM(Ternary Content Addressable Memory) 輔助處理器,幫忙做第三層以下封包數(shù)據(jù)搜尋比對(duì)的工作,幫IXP-2400處理器卸載(offload)一些運(yùn)算負(fù)擔(dān)。

圖四 IXP-2400在網(wǎng)絡(luò)安全的應(yīng)用-『入侵偵測(cè)系統(tǒng)』方塊圖

圖五 ADLINK cPCI-6240系列網(wǎng)絡(luò)安全平臺(tái)

  網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)內(nèi)最關(guān)鍵性的功能可以說(shuō)是封包表頭辨識(shí)(Classification)及內(nèi)容檢查(Content Inspection),表頭辨識(shí)系針對(duì)其流向、連結(jié)、輸入端口及目的地址等做比對(duì);內(nèi)容檢查則有復(fù)雜的算法,處理頻寬及內(nèi)存容量需求極高,很顯然內(nèi)容檢查即將是此系統(tǒng)非常嚴(yán)重的交通瓶頸所在,這個(gè)運(yùn)算將耗用大量IXP-2400網(wǎng)絡(luò)處理器的運(yùn)算資源。因此必須采用另一個(gè)處理器卸載此運(yùn)算,有兩種方法可行,其一是如圖四:加入一顆個(gè)可程序內(nèi)容檢查引擎(Programmable CIE, Content Inspection Engine),比如IDT PAX.port 2500 CIE;或是在封包經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器集結(jié)成較大封包后,進(jìn)入一張專屬內(nèi)容檢查的高速運(yùn)算服務(wù)器,比如ADLINK cPCI-6860 Dual-Xeon Server Blade。加CIE的做法可以卸載95% 的MicroEngine資源使用量,刪除掉85%的MicroCode,同時(shí)削減75%內(nèi)存頻寬使用量,成本可大大節(jié)省,TTM(Time to Market)時(shí)間可以顯著縮減。加一張專屬服務(wù)器則維持舊有軟件延續(xù)使用,節(jié)省軟件開(kāi)發(fā)的時(shí)間及人力成本,兩者各有優(yōu)點(diǎn),但是CIE是純硬件運(yùn)算所以效率較好,長(zhǎng)期來(lái)看應(yīng)會(huì)成為較受歡迎的選擇。



凌華科技公司供稿 CTI論壇編輯

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