網絡資料處理技術的未來-DPI

　　統一的平臺，統一的特征庫

　　對于眾多的企業網絡和運營商網絡問題以及需求，反病毒、反攻擊、信息安全審計、業務流量管理和特定業務計費等等，它們中的幾個會同時出現在網絡當中。傳統辦法將其分開處理往往會帶來軟件開發、設備投資、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，而且經過多個設備后報文的網絡延時會變得相當大。這些對于現行的網絡是個可怕的負擔，也是為什么這些業務尚未完全開展起來的原因之一。

　　這些重要但開銷巨大的業務有很多共同之處，都需要將網絡報文基于網絡會話重整然后查閱會話的每一個字節 ，也即所謂的深度報文檢測。高性能的DPI系統能夠將這些看似獨立卻又緊密聯系的業務引入一同統一的架構平臺上，大大減少了開發時間、設備、場地占用、能源消耗和維護的成本。

　　在DPI系統設計中另一個至關重要的問題就是，如何描述需要在網絡報文中尋找的內容。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、敏感信息和不同網絡協議的特征描述出來。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(Finite Automaton)又是快速同時處理多條特性匹配的最好方式。

　　所以將各種業務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。這些特征庫從系統中獨立出來，可以很容易地放入其他系統中重復使用，以加速新產品開發;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、新增加的網絡協議以及經常不定期改變的私有網絡協議。這種獨立的特征庫模式會催生出更多專注于特征庫開發的機構，而設備制造者們可以更加專注于其他方面的創造。

　　六百倍的效能，百分之六的耗電

　　LSI是業界最早涉足DPI芯片解決方案的公司之一，其Tarari系列DPI解決方案自2001年問世以來已經得到業界領先公司的青睞，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技術的T1000及T2000芯片解決方案。LSI Tarari DPI處理器系列經過了8年的發展，技術演進了5代。扎實的技術積累與眾多的商業應用案例經驗，讓該系列處理器發展地相當成熟、更加貼近實際應用場景，而更多的前瞻性設計讓這系列方案成為DPI行業的領航者。

　　了解了DPI解決方案的優勢后，我們接下來便應該思考如何規劃搭載高速DPI解決方案的高效能系統了。在設計系統時，我們需要了解LSI Tarari處理器與中央處理器的搭配關系，這是關鍵的問題。首先，我們需考慮處理器頻率與網絡流量搭配狀況，最好使處理器對于網絡流量的轉發能力以及TCP/IP流的管理能力和高速DPI芯片能夠匹配。而當我們追求更高效能時，多核處理器自然是合適的選擇，而現在不論是X86或是RISC架構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的系統能以非常有效率的方式發揮極大的效能。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，成效可謂相當驚人。

　　而使用LSI Tarari處理器對系統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為例，我們將需要20組搭載Intel Xeon 3Ghz Dual-Core的系統來應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的話，處理同樣的運算總體系統功耗需求僅需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絡處理器，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