什么是網(wǎng)絡(luò)處理器？處理器可以說是機器的大腦，通過處理器，能夠?qū)?、1數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。為增進(jìn)大家對處理器的認(rèn)識，本文將對網(wǎng)絡(luò)處理器，以及網(wǎng)絡(luò)處理器的應(yīng)用場景予以介紹。如果你對處理器、網(wǎng)絡(luò)處理器具有興趣，下面講講什么是網(wǎng)絡(luò)處理器和網(wǎng)絡(luò)處理器的用途。
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一、什么是網(wǎng)絡(luò)處理器?
網(wǎng)絡(luò)處理器(Network
Processor，NP)是一種專用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的微處理器，它使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠具備高性能和靈活性。與通用處理器不同，NP不以通用處理能力如定點和浮點計算能力、CPU主頻為主要性能指標(biāo)，而是針對網(wǎng)絡(luò)分組的處理和轉(zhuǎn)發(fā)這一中心任務(wù)采取了架構(gòu)上的優(yōu)化，提供線速的分組轉(zhuǎn)發(fā)能力;又與ASIC不同，NP作為處理器，又具備軟件可編程的特點。
網(wǎng)絡(luò)處理器的技術(shù)特性
網(wǎng)絡(luò)處理器作為第四代網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心器件，有以下技術(shù)特性：
(1)專用指令集：片內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)引擎‘般具有專用的精簡指令集，這些指令經(jīng)過針對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理的優(yōu)化，例如數(shù)據(jù)讀寫。狀態(tài)判斷。堆棧操作，哈希查找等。
(2)專用組件( 協(xié)處理器)：要求高速處理( 線速) 的通用功能模塊可以用硬件來實現(xiàn)以提高性能。例如路由查找和數(shù)據(jù)加密等。
(3)可編程性：網(wǎng)絡(luò)處理器的本質(zhì)在于其可編程性，從而改變ASIC靈活性差的缺點。這是通過提供界面友好而功能強大的編程、調(diào)試和性能評價等軟件環(huán)境實現(xiàn)的。
(4)并行處理：網(wǎng)絡(luò)處理器能夠?qū)崿F(xiàn)不同級別的并行處理，通過流水線實現(xiàn)指令級的并行，通過硬件線程實現(xiàn)線程級的并行，通過片內(nèi)處理器結(jié)構(gòu)實現(xiàn)處理器級的并行。
(5)
模塊化設(shè)計：網(wǎng)絡(luò)處理器體系結(jié)構(gòu)的模塊化也包含不同的層次，硬件層面和軟件層面的模塊化。通過模塊化設(shè)計力圖在保持高性能的基礎(chǔ)上獲得很好的可擴展性和靈活性，并能使設(shè)備廠商容易研發(fā)不同性能和不同特性的設(shè)備。
(6)可擴展性：網(wǎng)絡(luò)處理器的可擴展性同樣包括硬件可擴展性和服務(wù)可擴展性。前者指網(wǎng)絡(luò)處理器除了可以用來研制小型設(shè)備，還可以通過交換機構(gòu)的連接研制大型設(shè)備。后者是指可以在對原有軟件結(jié)構(gòu)做很小改動的基礎(chǔ)上加入新的服務(wù)和功能。
二、網(wǎng)絡(luò)處理器應(yīng)用場景
網(wǎng)絡(luò)處理器的基本就用是數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā).但是數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)只是前幾代的網(wǎng)絡(luò)路由囂的重點.而“分組處理”由于其重要性成為了當(dāng)前的主要任務(wù)。分組處理是一個非常寬泛的術(shù)語，這意味著廣泛的應(yīng)用。
在LAN/企業(yè)網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)處理器主要完成以下工作：
(1)入侵檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)加密、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、internet 防火墻等安全控制，防御內(nèi)部和外部的惡意行為;(2)
進(jìn)行分組分類.識別關(guān)鍵業(yè)務(wù)流，提供優(yōu)先傳輸服務(wù)，實現(xiàn)用戶在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)上的各種管理策略，保證服務(wù)質(zhì)量QoS：(3) 提供虛擬專用網(wǎng)VPN、流量工程等。
在廣域邊緣或接入網(wǎng)絡(luò)中.網(wǎng)絡(luò)處理器的應(yīng)用主要是支持多種新型業(yè)務(wù)和多種網(wǎng)絡(luò)接入，并進(jìn)行服務(wù)質(zhì)量控制，其中包括：
(1) 分組分類、聚合和調(diào)度： (2) 實現(xiàn)基于業(yè)務(wù)等級協(xié)議(SLA) 的服務(wù)質(zhì)量管理，提供帶寬和時延保證，支持動態(tài)帶寬管理：(3)
提供VPN、實現(xiàn)負(fù)載均衡、安全與網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控：(4)分解和裝配各種類型的協(xié)議數(shù)據(jù)單元，執(zhí)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。支持多種傳輸媒體接入。
在核心網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)處理器用在OC一48到OC一192甚至更高速率下實現(xiàn)對聚合流的分類識別和轉(zhuǎn)發(fā)，支持服務(wù)質(zhì)量控制和流量工程.支持多協(xié)議標(biāo)號轉(zhuǎn)換(MPLS)
、區(qū)分服務(wù)(DiffServ) 等協(xié)議。
以上場景中，低端的只需要1-2核跑所有的數(shù)據(jù)面和控制面程序就行;對于中端應(yīng)用，控制面需要單核能力強的處理器，數(shù)據(jù)面需要能效高，核數(shù)眾多的處理器和網(wǎng)絡(luò)加速器;高端路由器需要專用asic進(jìn)行數(shù)據(jù)面處理，同時使用單核能力強的處理器做控制面。
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