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多核使UTM突破性能瓶颈 多核计算机的技术瓶颈

发布时间:2019-03-15 影响了:

  多核应用在安全设备中,目前还存在许多技术难题,但启明星辰则在最新发布的万兆统一威胁管理设备(UTM)中,成功实现了多核应用。   5月28日,启明星辰公司推出万兆UTM平台,并宣布在其中采用了多核技术。这是国内多核技术首先应用在UTM中的成功案例,不仅显示启明星辰在多核UTM研发方面达到了国际先进水平,也显示出,多核技术让UTM成功突破了性能瓶颈!
  据介绍,在国外,2005年就有厂商在多核上开始研发高性能的UTM产品,但进展缓慢。这是因为多核技术本身比较复杂,全面驾驭多核存在很多难题。
  首先,由于多核芯片内存在多个处理器,传统的操作系统根本无法运行,必须对操作系统进行重新构架和开发,其中包括内存管理、定时器管理、文件管理等诸多操作系统功能,这本身就是很大难题。
  其次,在多核上很难实现UTM的业务调度。UTM业务处理一般有并行和串行两种模式: 并行方式下,普通处理方式在多流多核分配时,无法保证惟一性,这需要实现智能业务并行化调度,在多核平台上保证惟一性,同时实现对多个内核资源的充分挖掘和利用; 串行方式下,需要根据各个功能模块占用系统资源不同进行相应的分配,以保证没有性能瓶颈,这样当功能模块或平台发生变化时,牵一而动百,软件业务流程需要做相应的开发调整。调理不当,就会出现多核处理器内的性能瓶颈。可以看出来,不管是采用并行处理方式还是串行处理方式,都会存在业务调度方面的难题。
  再次,在采用并行化处理方式时,面临应用层检测效率难题。软件架构要求每个核均能实现所有的功能,包括防火墙、入侵防御、防病毒、内容过滤、P2P控制等,对应用层数据的分别检测非常耗费系统资源,这会导致单核产生性能瓶颈。为了避免单核瓶颈,需要尽量提高应用层检测效率。
  最后,驾驭了多核之后,通过软件设计和实现,充分挖掘多核的性能也是世界级难题。这个可以从较宏观的角度看: 全球范围内,2005年就有部分安全厂商投入研发基于多核平台的UTM产品: 据不完全统计,截止到2008年5月,全球发布基于多核高端产品的厂商有9家,其中绝大多数实现了防火墙性能达到万兆,但仅有1家国外厂商真正完成了多核UTM产品的开发,达到商用的水平,研发历时两年半。这充分说明在多核处理器上实现全功能、高性能是一个世界级的难题。
  充分认识和评估这些难题后,从2007年5月开始,启明星辰组建了一支素质过硬的队伍,同时,选定了Cavium的OCTEON作为多核技术的合作平台,在后续的一年中投入2000万元,连续攻克操作系统重构多个难题和业务并行调度难题,突破单核故障自动恢复难题,实现了对多核处理器的全面驾驭。
  据介绍,启明星辰万兆多核UTM平台USG-10000已经实现了防火墙和IPS功能,最高防火墙性能为25.45Gbps,最高IPS性能为11.74Gbps,均达到了万兆的水平,尤其是IPS万兆处理能力,代表了国内的最高水平,同时也是全球第二家达到此水平的厂商。

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