在x86、NP、ASIC等三大防火墙硬件
他表示,防火墙产品经过多年的发展,经过了从软件防火墙到硬件防火墙的变化。目前国内用户普遍能接受的就是市场上广泛销售的硬件防火墙,但是随着防火墙产品同质化现象的日益明显,厂家和用户都把注意力转移到了技术架构体系上,尤其在近两年愈演愈烈的硬件架构之争,给用户选择防火墙产品带来很多困惑。
防火墙硬件体系结构面临变革
可以说,防火墙的硬件体系结构正面临着一次变革,会出现多种结构并存互动的局面,但任何一种技术都不会成为主流而替代另一种。最后,只有为用户实际需求服务的技术,才是能在变革中生存下来的技术。
网络处理器与ASIC方案,哪种更适合千兆防火墙的应用,是目前争论的一个热点。用户可以从性能、灵活性、功能完备性、成本、开发难度、技术成熟性等方面来进行比较。从性能上说,由于基于网络处理器的防火墙本质是基于软件的解决方案,它在很大的程度上依赖于软件设计的性能,而ASIC由于是将算法固化在硬件中,因而在性能上有比较明显的优势。
关于多功能ASIC架构有潜力
目前国内销售的基于ASIC技术的防火墙,已可达到4个千兆网口的全线速包转发速率。而一般基于网络处理器的防火墙在小包情况下,还不能完全做到2网口的千兆线速转发。
灵活性:NP占先
在开发难度、开发成本和开发周期方面,网络处理器技术有比较明显的优势,毕竟网络处理器产生的一大原因就是降低这方面的门槛,这也是国内很多防火墙企业选中网络处理器的原因。
不过从技术成熟度方面来看,相比ASIC这样已经为实践证明了的成熟技术,网络处理器用于防火墙其实是近一年多才出现的。在此之前网络处理器在市场上的表现并不理想,一般只被用于低端路由器、交换机等数据通信产品。究其原因,主要是网络处理器开发需要的编程技术比预期的复杂困难,而且在实际应用中的性能往往并不理想,远低于其厂家的标称性能。这种技术应用在防火墙这样的复杂网络设备上,究竟能否在不影响功能的前提下,达到预期的性能,还有待检验。
目前防火墙的体系结构已经处于一个更新换代的门槛上,未来的发展趋势基本上是网络处理器与ASIC两条道路。从性能、功能、技术成熟度方面考虑,ASIC方案较好,从进入门槛、研发成本和灵活性考虑,则网络处理器占优。
三大架构的不同特点
网络处理器是专门为处理数据包而设计的可编程处理器,它的特点是内含了多个数据处理引擎。这些引擎可以并发进行数据处理工作,在处理2到4层的分组数据上比通用处理器具有明显的优势。
网络处理器对数据包处理的一般性任务进行了优化,如TCP/IP数据的校验和计算、包分类、路由查找等。同时硬件体系结构的设计也大多采用高速的接口技术和总线规范,具有较高的I/O能力。这样基于网络处理器的网络设备的包处理能力得到了很大的提升。
它具有以下几个方面的特性:完全的可编程性、简单的编程模式、最大化系统灵活性、高处理能力、高度功能集成、开放的编程接口、第三方支持能力。基于
采用ASIC技术可以为防火墙应用设计专门的数据包处理流水线,优化存储器等资源的利用,是公认的使防火墙达到线速千兆,并满足千兆环境骨干级应用的技术方案。
防火墙产品的3个发展趋势
1、高速。目前防火墙一个很大的局限性是速度不够,真正达到线速的防火墙少之又少。防范DoS (拒绝服务)是防火墙一个很重要的任务,防火墙往往用在网络出口,如造成网络堵塞,再安全的防火墙也无法应用。应用ASIC、FPGA和网络处理器,是实现高速防火墙的主要方法,但尤以采用网络处理器最优,因为网络处理器采用微码编程,可以根据需要随时升级,甚至可以支持IPv6,而采用其他方法就不那么灵活。实现高速防火墙,算法也是一个关键,因为网络处理器中集成了很多硬件协处理单元,因此比较容易实现高速。
3、安全。未来防火墙的操作系统会更安全。随着算法和芯片技术的发展,防火墙会更多地参与应用层分析,为应用提供更安全的保障。在信息安全的发展与对抗过程中,防火墙的技术一定会不断更新、日新月异,在信息安全的防御体系中,起到堡垒的作用。