IXP2400忽悠了谁

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1. 前言

网络处理器(NP)在防火墙领域的应用在前几年出现时即成为热点，当时觉得NP几乎是同时具备了ASIC和X86的优点，而且只要进行软件部分的开发就可以了，毕竟搞ASIC硬件国内厂商没有几家能够承担得起的，而搞软件就是国人的相对强项，门槛就低得多了，就算是微码编程，一般也就当作是汇编级别的编程了，毕竟国内的汇编高手还是很多的。因此当时的很多分析文章即使没有明确说，但言语之中都乐观表达NP将是x86工控机防火墙的终结者。当时 IXP2400是Intel推出的最新NP芯片，其早期版本IXP1200系列也已经在路由器等网络产品中应用，由于Intel在芯片界的名气，很多厂家都把2400作为了NP开发平台进行开发，几年过去了，真正推出适用IXP2400防火墙的厂商不多。

2. IXP作路由器

IXP2400处理分上下两层处理，上层处理核心为32位RISC处理器，称为Xscale，主频只有600M，处理速度不会比PIII600 强多少；下层处理称为微引擎(ME)，一共8个，并行处理，NP的特点也主要就是从ME体现出来了，ME最大的能力是查表操作，但其他方面的处理能力就比较弱，但如果8个ME都并行使用的话，ME之间的相互转发的确可以达到很高的速度，千兆线速是没有问题的。

如果要将IXP2400应用为路由器，可以发现是非常适合的，Xscale处理上层的路由表，ME处理底层的路由cache项，由于ME强在查表，因此数据包可以非常快地进行转发，只有新地址的包才需要上传到Xcale处理，由于路由表本身也不会太大，Xcsale处理起来也已经足够，所以用 2400做成一个路由器还算是不错的。

3. IXP作防火墙

但如果要将IXP2400应用为防火墙，初步考虑应该是可以实现的，Xscale处理上层数据，负则新连接的建立，把连接信息传到下层的ME，利用ME的快速查表功能，已建连接的后续包就可以直接查状态表，如果查到了就直接进行转发，不在表中才上传Xscale，因此可以实现很高的转发速度。事实的确也是如此，性能测试结果，两端口双向64字节达到千兆线速没有任何问题，而用最高配置的x86架构的防火墙，64字节转发速度最多也就200M。

从上述过程来看，可以看到处理的瓶颈在于上层Xscale建立新连接的速度，由于Xscale只有600M，因此处理速度很有限，所以测试新建连接率很差，甚至不如普通P3级别的X86防火墙，不过IXP的连接建立率一直比较稳定，而x86架构在连接数达到一定限度后连接建立率会迅速下降或有较大波动。

对于多连接协议、VPN、内容过滤等功能，ME是根本处理不了的，必须将连接中的所有数据上传到Xscale，Xscale对这些功能的处理速度也是很慢的，不如x86架构。

一些特殊的网络环境，透明模式、VLAN等情况，ME需要特别处理，和普通转发完全不同，因此基本模式切换时都需要重启系统。

最后是ME本身也有欠缺的地方，寄存器数量不够，存储器也有限，无法完成更多的复杂功能。

4. 结论：

IXP2400根本就是给路由器作的，用来作防火墙实在是有点勉为其难，做成防火墙后最适合的场合是流量大但连接率不高的场合，而且不需要作内容过滤或VPN。

当然如果IXP2400的升级版本能提高Xscale的处理能力，使其达到PIV2.0G以上处理能力时，NP能力就将有显著提升；同时如果ME的能力增强，使在ME上能完成更复杂的操作而不用上传的话，IXP系列芯片才真正适用于防火墙，可以取得ASIC的处理能力。对于其他类型的NP芯片，本人没接触过，不发表评论。

现在有厂家推出多核芯片，不是Intel或AMD的那种双核，而是至少4核，高端的可达32甚至64核，每核都有近PIII1G的处理能力，也就是将IXP的ME扩展化了，把ME和Xscale都完全等同，每个核可以当ME处理底层数据，也可以当Xscale处理上层数据，这些都可以编程指定，可以用C编程而不用微码。当这样的产品达到实用化时，NP估计也就没市场了。

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