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以软件方式推动下一代互联网快速演进
摘要: “IPv6是下一代互联网的基础,但下一代互联网不仅仅只是IPv6,SDN(软件定义网络)也很可能成为互联网进化为下一代互联网的主要驱动因素”,这是学术界和互联网产业界的共识,以软件方式实现IPv6过渡部署产品与SDN新业务产品开发成为业界的热门。 武汉绿网专注于高性能网络数据分析与处理领域,基于“x86+Linux”通用架构、以软件方式实现下一代互联网演进路线,开发出支持下一代互联网发展的高性能网络设备和平台解决方案,在功能、性能、稳定性和成本方面具有非常明显的优势。
Abstract:
Key words :

 “IPv6下一代互联网的基础,但下一代互联网不仅仅只是IPv6,SDN(软件定义网络)也很可能成为互联网进化为下一代互联网的主要驱动因素”,这是学术界和互联网产业界的共识,以软件方式实现IPv6过渡部署产品与SDN新业务产品开发成为业界的热门。

武汉绿网专注于高性能网络数据分析与处理领域,基于“x86+Linux”通用架构、以软件方式实现下一代互联网演进路线,开发出支持下一代互联网发展的高性能网络设备和平台解决方案,在功能、性能、稳定性和成本方面具有非常明显的优势。

1.     功能

在x86硬件架构下以软件方式实现网络设备的原型非常方便快捷,能够支持丰富的功能是以软件方式开发产品的最大优点。以GN-iGateway融合网关产品为例,武汉绿网已在x86平台上实现了DS-LITE、SMART6、LAFT6、PUBLIC、MAP、IVI、NAT64、6RD、BIH、6LOWPAN多种标准的支持。实现新标准的核心功能,只需要一、两周时间即可,充分体现了在通用平台可编程好的优势。而且通用CPU所能支持的功能多样性是专用芯片完全无法比美的,类似智能手机与功能手机的差异一样显著。

2.     性能

通常人们认为用x86硬件实现网络设备性能会比较差,这其实是一种误解。事实上高端x86 CPU的集成度和硬件工艺比专用芯片更高,可以支持高性能网络处理。通过对操作系统、网卡驱动、内存管理、CPU调度等多个方面做正确的优化,就可以大幅度提高网络处理的性能,这就是“通用平台专用化”的优化方法。也是采用Intel或AMD通用CPU的超级计算机性能强大的重要原因之一。

武汉绿网自主研发了基于x86+Linux的GN CUBE高性能开发平台解决方案,通过软件方式,采用多种优化技术,大幅度提升包处理性能,解决了网络设备I/O吞吐量的瓶颈。基于GN CUBE平台开发的NetDominator系列产品。如,NetDominator 20000,采用Inter i7 2600 CPU,可在10GE以太网上实现七层应用的线速分析和转发,性能达到20Gbps、6Mpps、延迟低于1ms;NetDominator 40000,采用Intel XEON E5 2650则性能可达到40Gbps、20Mpps、延迟低于1ms;即使采用Intel低端的ATOM CPU,性能也可达到1Gbps、1Mpps、延迟低于1ms的强大性能。通过这些实际数据可以直观的看到武汉绿网的产品在x86平台上优化后所体现出的强大性能。根据摩尔定律,我们预测:到2013年底,x86单板硬件可以满足4路万兆以太网的需求;2015年左右,x86单板硬件可以满足单路100GE以太网的需求。

3.     稳定性

与性能问题类似,多数人会有PC机不够稳定可靠的印象。实际上采用高品质主板、CPU、内存和网卡,配合电信级的电源和散热系统,结合功能裁减、性能优化后的Linux操作系统,其稳定性、可靠性将与采用专用架构的网络设备并无本质区别。主流电信设备制造商在面对某些复杂应用时,其专用架构的设备上也会采用x86板卡来完成这些复杂功能。

10年来,武汉绿网的DPI产品用于全国16个省的运营商网络中,最新一代串行部署的DPI产品也已在数个直辖市、省会城市的城域网中规模使用,单一最大案例规模达到200条万兆链路,最长稳定运行案例超过5年。

4.     成本

采用x86架构生产网络设备,成本优势非常明显。采用专有硬件架构的网络设备,硬件的设计难度很大,生产工艺风险也非常大,而且对专用硬件架构熟悉的人才也相对匮乏。整个研制、生产周期很长。且需要较长时间检验,在较大规模应用后才能确认稳定可靠。而高端的x86硬件是采用全球最顶级的工艺、大规模批量生产出来的,质量很好且市场价格合理。同时,通用架构的软件开发工具和人才资源均非常丰富,可重复使用的软件模块很多,甚至多数是开源的,研发生产成本比较低。 

武汉绿网推出的GN-iGateway融合网关基于“Intel x86+Linux”的体系架构,其通用性、可编程性强大,支持业界主流IPv6过渡技术,包括:DS-LITE、SMART6、LAFT6、PUBLIC、MAP、IVI、NAT64、6RD、BIH、6LOWPAN等标准方案。GN-iGateway以双栈技术为基础,主要采用含地址映射在内的翻译转换过渡技术(即SIIT的转换原理结合IPv4网络中的动态地址翻译技术),并结合隧道技术,具有强大技术和产品基础、高性能、多功能、高可靠、低成本等优势。

【成果分享】

n  武汉绿网与中国电信北京研究院、中国电信上海研究院、中国移动研究院、中国联通研究院、清华大学、北京邮电大学、中国地质大学等开展IPv6过渡标准相关、IPv6网关云存储溯源、DPI技术等方面工作的合作研究。

n  武汉绿网的GN-iGateway_LAFT6产品参加了2012年11月在美国亚特兰大举行的IETF85次大会,得到清华大学和北京电信研究院的认可。

n  武汉绿网获国家发改委“下一代互联网技术研发、产业化和规模商用专项资金”资助,得到CNGI专家组支持,共同进行融合网关系列产品的产业化研究。GN-iGateway系列DS-Lite、LAFT6、6RD、Smart6、BIH/PNAT已经通过由CNGI专家组组织的IPv6 Ready测试。

n  2012 IPv6过渡技术国际测试大会在北京召开,武汉绿色网络公司参加了本次大会,并携GN-iGateway系列IPv4-IPv6融合网关产品方案参与全面测试,以ACTA架构设备作为产品的运行平台。参与测试协议包括:DS-Lite、Smart6、LAFT 4OVER6、BIH/PNAT、6RD,在本次IPv6测试大会的各协议的各项测试中,GN-iGateway系列产品测试均顺利通过,测试结果和表现获得各方肯定。

n  武汉绿网的IPv4-IPv6融合网关产品GN-iGateway_Public在清华大学国家重点实验室进行了全面测试,性能功能等测试指标结果优秀,得到了清华大学方面专家的肯定和认可。

n  武汉绿网的融合网关GN-iGateway_Smart6和GN-iGateway_DS-Lite产品在海南电信成功应用,为2013年博鳌论坛(4月6日-4月8日)提供IPv6技术支持和保障。

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