《電子技術(shù)應(yīng)用》
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以軟件方式推動下一代互聯(lián)網(wǎng)快速演進
摘要: “IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),,但下一代互聯(lián)網(wǎng)不僅僅只是IPv6,,SDN(軟件定義網(wǎng)絡(luò))也很可能成為互聯(lián)網(wǎng)進化為下一代互聯(lián)網(wǎng)的主要驅(qū)動因素”,,這是學(xué)術(shù)界和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)界的共識,,以軟件方式實現(xiàn)IPv6過渡部署產(chǎn)品與SDN新業(yè)務(wù)產(chǎn)品開發(fā)成為業(yè)界的熱門。 武漢綠網(wǎng)專注于高性能網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析與處理領(lǐng)域,基于“x86+Linux”通用架構(gòu),、以軟件方式實現(xiàn)下一代互聯(lián)網(wǎng)演進路線,,開發(fā)出支持下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的高性能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和平臺解決方案,在功能,、性能,、穩(wěn)定性和成本方面具有非常明顯的優(yōu)勢。
Abstract:
Key words :

 “IPv6下一代互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),,但下一代互聯(lián)網(wǎng)不僅僅只是IPv6,,SDN(軟件定義網(wǎng)絡(luò))也很可能成為互聯(lián)網(wǎng)進化為下一代互聯(lián)網(wǎng)的主要驅(qū)動因素”,這是學(xué)術(shù)界和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)界的共識,,以軟件方式實現(xiàn)IPv6過渡部署產(chǎn)品與SDN新業(yè)務(wù)產(chǎn)品開發(fā)成為業(yè)界的熱門,。

武漢綠網(wǎng)專注于高性能網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析與處理領(lǐng)域,基于“x86+Linux”通用架構(gòu),、以軟件方式實現(xiàn)下一代互聯(lián)網(wǎng)演進路線,,開發(fā)出支持下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的高性能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和平臺解決方案,在功能,、性能,、穩(wěn)定性和成本方面具有非常明顯的優(yōu)勢。

1.     功能

在x86硬件架構(gòu)下以軟件方式實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的原型非常方便快捷,,能夠支持豐富的功能是以軟件方式開發(fā)產(chǎn)品的最大優(yōu)點,。以GN-iGateway融合網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品為例,武漢綠網(wǎng)已在x86平臺上實現(xiàn)了DS-LITE,、SMART6,、LAFT6、PUBLIC,、MAP,、IVI、NAT64,、6RD、BIH,、6LOWPAN多種標(biāo)準(zhǔn)的支持,。實現(xiàn)新標(biāo)準(zhǔn)的核心功能,只需要一,、兩周時間即可,,充分體現(xiàn)了在通用平臺可編程好的優(yōu)勢。而且通用CPU所能支持的功能多樣性是專用芯片完全無法比美的,,類似智能手機與功能手機的差異一樣顯著,。

2.     性能

通常人們認為用x86硬件實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能會比較差,這其實是一種誤解,。事實上高端x86 CPU的集成度和硬件工藝比專用芯片更高,,可以支持高性能網(wǎng)絡(luò)處理,。通過對操作系統(tǒng)、網(wǎng)卡驅(qū)動,、內(nèi)存管理,、CPU調(diào)度等多個方面做正確的優(yōu)化,就可以大幅度提高網(wǎng)絡(luò)處理的性能,,這就是“通用平臺專用化”的優(yōu)化方法,。也是采用Intel或AMD通用CPU的超級計算機性能強大的重要原因之一。

武漢綠網(wǎng)自主研發(fā)了基于x86+Linux的GN CUBE高性能開發(fā)平臺解決方案,,通過軟件方式,,采用多種優(yōu)化技術(shù),大幅度提升包處理性能,,解決了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備I/O吞吐量的瓶頸,。基于GN CUBE平臺開發(fā)的NetDominator系列產(chǎn)品,。如,,NetDominator 20000,采用Inter i7 2600 CPU,,可在10GE以太網(wǎng)上實現(xiàn)七層應(yīng)用的線速分析和轉(zhuǎn)發(fā),,性能達到20Gbps、6Mpps,、延遲低于1ms,;NetDominator 40000,采用Intel XEON E5 2650則性能可達到40Gbps,、20Mpps,、延遲低于1ms;即使采用Intel低端的ATOM CPU,,性能也可達到1Gbps,、1Mpps、延遲低于1ms的強大性能,。通過這些實際數(shù)據(jù)可以直觀的看到武漢綠網(wǎng)的產(chǎn)品在x86平臺上優(yōu)化后所體現(xiàn)出的強大性能,。根據(jù)摩爾定律,我們預(yù)測:到2013年底,,x86單板硬件可以滿足4路萬兆以太網(wǎng)的需求,;2015年左右,x86單板硬件可以滿足單路100GE以太網(wǎng)的需求,。

3.     穩(wěn)定性

與性能問題類似,,多數(shù)人會有PC機不夠穩(wěn)定可靠的印象。實際上采用高品質(zhì)主板、CPU,、內(nèi)存和網(wǎng)卡,,配合電信級的電源和散熱系統(tǒng),結(jié)合功能裁減,、性能優(yōu)化后的Linux操作系統(tǒng),,其穩(wěn)定性、可靠性將與采用專用架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備并無本質(zhì)區(qū)別,。主流電信設(shè)備制造商在面對某些復(fù)雜應(yīng)用時,,其專用架構(gòu)的設(shè)備上也會采用x86板卡來完成這些復(fù)雜功能。

10年來,,武漢綠網(wǎng)的DPI產(chǎn)品用于全國16個省的運營商網(wǎng)絡(luò)中,,最新一代串行部署的DPI產(chǎn)品也已在數(shù)個直轄市、省會城市的城域網(wǎng)中規(guī)模使用,,單一最大案例規(guī)模達到200條萬兆鏈路,,最長穩(wěn)定運行案例超過5年。

4.     成本

采用x86架構(gòu)生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,,成本優(yōu)勢非常明顯,。采用專有硬件架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,硬件的設(shè)計難度很大,,生產(chǎn)工藝風(fēng)險也非常大,,而且對專用硬件架構(gòu)熟悉的人才也相對匱乏。整個研制,、生產(chǎn)周期很長,。且需要較長時間檢驗,在較大規(guī)模應(yīng)用后才能確認穩(wěn)定可靠,。而高端的x86硬件是采用全球最頂級的工藝,、大規(guī)模批量生產(chǎn)出來的,質(zhì)量很好且市場價格合理,。同時,,通用架構(gòu)的軟件開發(fā)工具和人才資源均非常豐富,可重復(fù)使用的軟件模塊很多,,甚至多數(shù)是開源的,,研發(fā)生產(chǎn)成本比較低。 

武漢綠網(wǎng)推出的GN-iGateway融合網(wǎng)關(guān)基于“Intel x86+Linux”的體系架構(gòu),,其通用性、可編程性強大,,支持業(yè)界主流IPv6過渡技術(shù),,包括:DS-LITE、SMART6、LAFT6,、PUBLIC,、MAP、IVI,、NAT64,、6RD、BIH,、6LOWPAN等標(biāo)準(zhǔn)方案,。GN-iGateway以雙棧技術(shù)為基礎(chǔ),主要采用含地址映射在內(nèi)的翻譯轉(zhuǎn)換過渡技術(shù)(即SIIT的轉(zhuǎn)換原理結(jié)合IPv4網(wǎng)絡(luò)中的動態(tài)地址翻譯技術(shù)),,并結(jié)合隧道技術(shù),,具有強大技術(shù)和產(chǎn)品基礎(chǔ)、高性能,、多功能,、高可靠、低成本等優(yōu)勢,。

【成果分享】

n  武漢綠網(wǎng)與中國電信北京研究院,、中國電信上海研究院、中國移動研究院,、中國聯(lián)通研究院,、清華大學(xué)、北京郵電大學(xué),、中國地質(zhì)大學(xué)等開展IPv6過渡標(biāo)準(zhǔn)相關(guān),、IPv6網(wǎng)關(guān)云存儲溯源、DPI技術(shù)等方面工作的合作研究,。

n  武漢綠網(wǎng)的GN-iGateway_LAFT6產(chǎn)品參加了2012年11月在美國亞特蘭大舉行的IETF85次大會,,得到清華大學(xué)和北京電信研究院的認可。

n  武漢綠網(wǎng)獲國家發(fā)改委“下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā),、產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模商用專項資金”資助,,得到CNGI專家組支持,共同進行融合網(wǎng)關(guān)系列產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化研究,。GN-iGateway系列DS-Lite,、LAFT6、6RD,、Smart6,、BIH/PNAT已經(jīng)通過由CNGI專家組組織的IPv6 Ready測試。

n  2012 IPv6過渡技術(shù)國際測試大會在北京召開,武漢綠色網(wǎng)絡(luò)公司參加了本次大會,,并攜GN-iGateway系列IPv4-IPv6融合網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品方案參與全面測試,,以ACTA架構(gòu)設(shè)備作為產(chǎn)品的運行平臺,。參與測試協(xié)議包括:DS-Lite、Smart6,、LAFT 4OVER6,、BIH/PNAT、6RD,,在本次IPv6測試大會的各協(xié)議的各項測試中,,GN-iGateway系列產(chǎn)品測試均順利通過,測試結(jié)果和表現(xiàn)獲得各方肯定,。

n  武漢綠網(wǎng)的IPv4-IPv6融合網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品GN-iGateway_Public在清華大學(xué)國家重點實驗室進行了全面測試,,性能功能等測試指標(biāo)結(jié)果優(yōu)秀,得到了清華大學(xué)方面專家的肯定和認可,。

n  武漢綠網(wǎng)的融合網(wǎng)關(guān)GN-iGateway_Smart6和GN-iGateway_DS-Lite產(chǎn)品在海南電信成功應(yīng)用,,為2013年博鰲論壇(4月6日-4月8日)提供IPv6技術(shù)支持和保障。

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