摘   要：       本文介紹了INTEL網絡處理器IXP2400的硬件結構特點，描述了浩通科技(FLEXCOMM)研發的硬件平臺FIDS2400的硬件特性，并以FIDS2400為例介紹了IXP2400在千兆防火墻、負載均衡等領域的應用，最后給出了一種基于FIDS2400的接入路由器應用解決方案。

引言

互聯網用戶的飛速增長和網絡業務的不斷豐富對接入/邊緣網絡設備在性能和靈活性方面提出了更高的要求。采用傳統技術的網絡設備難以兼顧兩方面的要求。網絡處理器的出現創造性的解決了這一問題。繼IXP1200網絡處理器之后，Intel公司又推出了轉發速度更快、整體性能更佳的IXP2400網絡處理器。

IXP2400硬件結構

IXP2400網絡處理器是Intel公司的第二代產品，除增加了到交換結構的接口外，基本保持了原來的體系結構，其內部硬件結構如圖1所示。

IXP2400的Core單元采用Intel全新設計的XScale技術，最高主頻可達600Mhz，在兼容ARM V5TE標準的同時，該技術改善了內部流水線和訪問存儲器的性能。該協處理器內部擁有32K指令cache和32K數據cache，可提升處理各種異常包的速度。

與IXP1200相比，IXP2400內部的微引擎單元除了工作頻率上升為600MHz外，其數量增加到了8個，每個微引擎可處理的線程最多也可達8個。

媒體與交換接口(MSF)是IXP2400與其它物理層設備交換數據的接口，它支持UTOPIA 1/2/3、POS-2、SPI-3(POS-PL3)和CSIX等接口標準。

此外，存儲器單元支持2個1.6Gbps QDR SRAM接口和1個2.4Gbps DDR DRAM接口，數據的存取速度更快、時延更小。PCI單元支持64bit/66MHz的PCI總線接口。XPI單元為XScale Core的外設接口。

圖1 IXP2400硬件結構

圖2 FIDS2400硬件結構

圖3  解決方案拓撲結構圖

FIDS2400簡介

下一代的網絡產品必需能夠滿足用戶日益增長的綜合需求，如要求具有包過濾、內容檢查、狀態監測等功能。由浩通科技研發的、基于IXP2400網絡處理器的網絡產品FIDS2400正是該需求的具體體現。其硬件結構如圖2所示。

該產品的背板FIDS24MC1以IXP2400、IXF1104和9M TCAM三個芯片為主，遵從6U cPCI國際標準，提供4個千兆以太網口，16M的FLASH、8M QDR SRAM和256M DDR DRAM的存儲空間。在軟件上，該公司提供FIDS SDK2.0軟件包，它包括Linux與VxWorks兩種實時操作系統的硬件驅動和BSP，以及系統開發手冊和參考設計三大部分，可使用戶靈活、自由的開發相關網絡產品。

FIDS2400應用

當前，網絡的應用范圍不斷擴大，新的業務不斷涌現，這使得相應的網絡設備在保證服務質量的同時，性能必須滿足要求。在接入/邊緣設備上，實現服務質量(QoS)、控制安全等服務都需要分組分類和深層數據處理(處理到第二層至第七層)。這些服務既要求高速度，又要求實現的靈活性，這正是網絡處理器的優勢所在。

在高速網絡環境下，千兆防火墻的數據處理包括過濾、內容檢查、高速交換、加解密等諸多方面。FIDS2400從硬件上保證了千兆以上的線速處理，它的可編程性滿足了千兆防火墻對網絡協議進行二到七層處理的需求。

在網絡的負載均衡方面，由于IXP2400網絡處理器在硬件上實現了真正的多線程并行處理，通過一定的分配算法，它可以將網絡流量跨多條鏈路進行分配。這樣，提高了網絡的響應速度和可用性，同時降低了網絡服務的成本。

接入路由器應用解決方案

如圖3所示，它是一部門或企業內聯網接入Internet的網絡拓撲結構圖。下面就以FIDS2400作為接入路由器為例，具體介紹一下它的特點：

對多業務的靈活支持

一直以來，在提供網絡業務方面，總是存在豐富性和性能之間的矛盾。網絡處理器技術，在一定程度上解決了該矛盾。FIDS2400可以在保證一定性能的情況下，通過軟件升級提供各種各樣的業務。同時，由于FIDS2400對業務做了相應的微碼優化，所以，對特定業務的處理能力比傳統的CPU有了很大的提升。

利用TCAM實現高速查找

FIDS2400內部有一9M TCAM(三重內容可編址存儲器)的高速查找芯片，利用它可以很好地解決多業務中各種表項的高速查找問題，其查找性能可以達到每秒100M次。而對各種路由表、ACL安全策略、QoS策略等表項的查找，是多業務支持的核心內容。FIDS2400從硬件技術上提供了對多業務支持的可能性。

結語

本文首先對Intel公司第二代網絡處理器IXP2400的硬件結構作以介紹，然后簡要描述了上海鈞龍公司研發的FIDS2400平臺的硬件特性，重點分析了FIDS2400的應用，最后，本文給出了一種以FIDS2400為開發平臺的接入路由器應用解決方案。