基于自主芯片组建计算机网络的研究

王星海

（中国电信股份有限公司楚雄分公司，云南 楚雄 675000）

0 引言

计算机网络设备芯片来源单一，斯诺登事件、芯片禁售事件给我们敲响了警钟。芯片成为信息安全的重要隐患，是“卡脖子”的问题[5]。现有网络上的设备构架过于复杂，体积大，功耗高，成本高。只有重新设计网络设备的芯片构架、简化网络，解决以上问题[4]。本文的方案专门应用于政企网络，非运营商骨干网。

1 解决方案

1.1 相关设备芯片解决方案

现有的网络设备，是“专用集成电路”构架，我们称为A型构架，以三层交换机为主导组建网络。基于自主普通集成电路，来源多，我们称为B型构架。怎样重新构建交换机、路由器、防火墙呢？

交换机，是普通、简单的二层交换机，使用自主成熟的芯片体系，设备结构较为简单，无需操作系统、配置参数，本文不再论述。

路由器、防火墙，使用成熟的简洁的芯片系统。使用多个网络适配器的计算机平台构建，或使用带多个网口的嵌入式平台构建。路由器、防火墙使用相同的芯片结构，设备上安装不同的操作系统区别功能[1]。设备结构是普通计算机结构，它拥有多个网卡。芯片体系构架如下图1。

图1 路由器、防火墙结构图（Router、Firewall structure）

笔者在中国瑞芯微RK3399芯片的工程机，该芯片基于ARM64构架，开发了路由器、防火墙操作系统实现路由器、防火墙功能。软件系统由开源技术改良、修改、内核调整形成。

路由器设备支持的功能为：静态路由；RIP（使用最广泛的距离向量协议）OSPF（开放式最短路径优先路由协议）；……