下一代网络处理器及应用综述*

赵玉宇 ,程 光 ,刘旭辉 ,袁 帅 ,唐 路

1(东南大学 网络空间安全学院,江苏 南京 211189)

2(教育部计算机网络和信息集成重点实验室(东南大学),江苏 南京 211189)

3(湖南华芯通网络科技有限公司,湖南 长沙 410000)

自21 世纪以来,人类已经不再满足于只运用互联网进行简单的信息交互.随着终端设备的智能化,互联网承载的任务变得复杂多样.这种发展一方面提高了人类社会生产生活的效率,为人们带来了很大的便利以及好处,但另一方面,也加重了互联网中以路由器、交换机为主的各项基础设施的压力.尤其是在约束了特定服务质量(quality of service,简称QoS)的情况下,网络设备处理速度随着CPU 利用率的增高而下降,使得网络传输效率降低,用户体验较差.当代互联网的发展,要求网络设备拥有强大的计算和存储能力,以便满足复杂网络环境以及特定任务.随着互联网用户需求的不断革新,人们对网络设备的可编程能力也提出了更高的要求.

网络处理器(network processor,简称NP)就是为网络设备提供计算能力的核心器件.它是一种能够完成路由查找、协议分类、报文处理以及防火墙和QoS 等各种任务的通信网络芯片[1].当前的部分网络处理器具备了一定的可编程性,能够灵活地应对管理人员希望使能的功能需求.在计算能力方面,拥有多个微码处理器和硬件协处理器的NP 能够对内存操作、路由表查找算法、拥塞控制以及主动队列管理进行一些标准操作.在下一代网络体系结构的提出与应……