網(wǎng)絡(luò)資料處理技術(shù)的未來-DPI

　　統(tǒng)一的平臺，統(tǒng)一的特征庫

　　對于眾多的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和運營商網(wǎng)絡(luò)問題以及需求，反病毒、反攻擊、信息安全審計、業(yè)務(wù)流量管理和特定業(yè)務(wù)計費等等，它們中的幾個會同時出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。傳統(tǒng)辦法將其分開處理往往會帶來軟件開發(fā)、設(shè)備投資、場地占用、能源消耗以及維護工作上的巨大投入，而獲得的僅僅是低性能的系統(tǒng)，而且經(jīng)過多個設(shè)備后報文的網(wǎng)絡(luò)延時會變得相當(dāng)大。這些對于現(xiàn)行的網(wǎng)絡(luò)是個可怕的負(fù)擔(dān)，也是為什么這些業(yè)務(wù)尚未完全開展起來的原因之一。

　　這些重要但開銷巨大的業(yè)務(wù)有很多共同之處，都需要將網(wǎng)絡(luò)報文基于網(wǎng)絡(luò)會話重整然后查閱會話的每一個字節(jié) ，也即所謂的深度報文檢測。高性能的DPI系統(tǒng)能夠?qū)⑦@些看似獨立卻又緊密聯(lián)系的業(yè)務(wù)引入一同統(tǒng)一的架構(gòu)平臺上，大大減少了開發(fā)時間、設(shè)備、場地占用、能源消耗和維護的成本。

　　在DPI系統(tǒng)設(shè)計中另一個至關(guān)重要的問題就是，如何描述需要在網(wǎng)絡(luò)報文中尋找的內(nèi)容。我們需要一種語言，簡單卻又靈活，并且能夠精確地將已知病毒、攻擊、敏感信息和不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的特征描述出來。而正則表達式(Regular Expression)正是這樣一種語言，它能夠較為簡單地描述清楚特征，而且又不失靈活性，與它相伴而生的自動機技術(shù)(Finite Automaton)又是快速同時處理多條特性匹配的最好方式。

　　所以將各種業(yè)務(wù)使用到的特征用正則表達式描述出來，形成不同的正則特征庫。這些特征庫從系統(tǒng)中獨立出來，可以很容易地放入其他系統(tǒng)中重復(fù)使用，以加速新產(chǎn)品開發(fā);而且它們可以方便地更新，這樣能夠處理每月以萬記增加的病毒和攻擊特征、新增加的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以及經(jīng)常不定期改變的私有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。這種獨立的特征庫模式會催生出更多專注于特征庫開發(fā)的機構(gòu)，而設(shè)備制造者們可以更加專注于其他方面的創(chuàng)造。

　　六百倍的效能，百分之六的耗電

　　LSI是業(yè)界最早涉足DPI芯片解決方案的公司之一，其Tarari系列DPI解決方案自2001年問世以來已經(jīng)得到業(yè)界領(lǐng)先公司的青睞，2006年推出全球首款DPI ASIC處理器，2008年又先后推出了基于最新T10技術(shù)的T1000及T2000芯片解決方案。LSI Tarari DPI處理器系列經(jīng)過了8年的發(fā)展，技術(shù)演進了5代。扎實的技術(shù)積累與眾多的商業(yè)應(yīng)用案例經(jīng)驗，讓該系列處理器發(fā)展地相當(dāng)成熟、更加貼近實際應(yīng)用場景，而更多的前瞻性設(shè)計讓這系列方案成為DPI行業(yè)的領(lǐng)航者。

　　了解了DPI解決方案的優(yōu)勢后，我們接下來便應(yīng)該思考如何規(guī)劃搭載高速DPI解決方案的高效能系統(tǒng)了。在設(shè)計系統(tǒng)時，我們需要了解LSI Tarari處理器與中央處理器的搭配關(guān)系，這是關(guān)鍵的問題。首先，我們需考慮處理器頻率與網(wǎng)絡(luò)流量搭配狀況，最好使處理器對于網(wǎng)絡(luò)流量的轉(zhuǎn)發(fā)能力以及TCP/IP流的管理能力和高速DPI芯片能夠匹配。而當(dāng)我們追求更高效能時，多核處理器自然是合適的選擇，而現(xiàn)在不論是X86或是RISC架構(gòu)的處理器都有豐富的多核處理器可供選擇。

　　通過多核處理器與LSI Tarari的組合，搭載LSI Tarari的系統(tǒng)能以非常有效率的方式發(fā)揮極大的效能。例如同樣都是3Ghz頻率的中央處理器，在使用純軟件方案與使用LSI Tarari基于ASSP(Application-specific Standard Processor)的高速DPI解決方案的對比測試中，它們處理上會有超過600倍以上的性能差距，成效可謂相當(dāng)驚人。

　　而使用LSI Tarari處理器對系統(tǒng)在耗電上的貢獻也更是卓越。以10 Gb/s的深層報文檢測任務(wù)為例，我們將需要20組搭載Intel Xeon 3Ghz Dual-Core的系統(tǒng)來應(yīng)付如此繁重的軟件解決方案，而其總耗電約為5000瓦。但是若是使用搭配LSI Tarai DPI芯片解決方案的系統(tǒng)的話，處理同樣的運算總體系統(tǒng)功耗需求僅需265瓦。也就是說，通過LSI Tarari處理器的貢獻，我們大約可以省下約94%的耗電!

　　綜上所述，DPI芯片解決方案是提升系統(tǒng)深層報文處理能力的理想選擇。而不論搭配的是普通處理器、多核心處理器還是網(wǎng)絡(luò)處理器，在使用了高速DPI的芯片解決方案后，我們都能輕易且大幅地提升系統(tǒng)的深層報文處理能力。

圖3 深層報文檢測解決方案可有效配合任何功能訴求的處理器