防火墙三大体系架构前景分析

2009-12-18 18:59:06来源: 中国IT实验室

  赛迪顾问的统计分析显示,2004年以来,防火墙市场依然保持了高速的增长,仅第2季度,防火墙市场在整个网络安全市场的份额高达40%以上。  赛迪顾问的统计分析显示,2004年以来,防火墙市场依然保持了高速的增长,仅第2季度,防火墙市场在整个网络安全市场的份额高达40%以上。

  在现有的x86、NP、ASIC架构的防火墙产品中,谁将成为市场的主流?三大架构防火墙产品的不同技术特点是什么?

  工控机时代渐行渐远

  目前在国内的信息安全市场上,防火墙多是基于Intel x86系列架构的产品,又被称为工控机防火墙,其具有开发、设计门槛低,技术成熟等优点。

  但是,缺陷也是显而易见的,由于x86架构的硬件并非为了网络数据传输而设计,它对数据包的转发性能相对较弱。并且由于国内安全厂商并不掌握x86架构的核心技术,其BIOS中存在着隐藏的漏洞,有可能影响防火墙的安全可靠性。而且工控机的产业链条非常复杂,国内厂商在其中能发挥的影响力很有限,不利于国内信息安全产业的长期发展。

  未来引领防火墙市场的会是哪一种技术,这是一直以来困扰业界的问题。随着网络带宽的增长和千兆网络在国内的大规模推广应用,市场对基于高带宽网络中安全设备的需求也迅速增长。在未来的网络环境下,传统的基于x86体系结构的工控机防火墙已不能满足宽带网络高吞吐量、低时延的要求,而网络处理器(Network Processor)和专用集成电路(ASIC)技术被认为是未来千兆防火墙的主要方向。

  三大技术优势互现

  先来看基于ASIC技术的防火墙。采用ASIC技术可以为防火墙应用设计专门的数据包,是公认的满足千兆环境骨干级应用的技术方案。但ASIC技术开发成本高、开发周期长且难度大,而且ASIC技术在国外已经历了10多年的发展,技术成熟、稳定,而国内厂商要采用ASIC技术难度却很大。

  NP(网络处理器)是专门为处理数据包而设计的可编程处理器,它具有完全的可编程性、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、开放的编程接口以及第三方支持能力。

  这些特性使基于NP架构的防火墙与传统防火墙相比,在性能上得到了很大的提高,同时又具有极佳的灵活扩展性。

  NP技术可以支持编程,一旦有新的技术或者需求出现,资深设计师可以很方便地通过微码编程实现。

  对于特殊的用户需求,基于NP的NetEye防火墙产品可以实现定制开发,即可以通过模块删减来开发出满足不同用户的需求的产品。而用ASIC实现的情况下,由于对ASIC不可编程,因此根本无法对新的功能进行添加。

  在新功能开发的时间上,按照业界的经验数字,基于微码的功能开发周期一般为6个月甚至更短,用ASIC实现的时间通常需要2~3年的时间。

  NP,如何叫好又叫座?

  2003年,国内厂商开始推出基于NP架构的防火墙,NP概念一下子火爆异常。但很快人们发现,NP平台也并非坦途。由于受技术成熟因素和成本因素两方面制约,国内已推出的NP防火墙产品或局限于个别型号,或是干脆停留在实验阶段,并没有大规模进入主流市场。一时间,NP陷入了叫好不叫座的尴尬局面。

  从产品特性上讲,NP架构下的产品批量生产成本比x86架构要高,而NP的计算能力又比ASIC要低。这都是NP架构防火墙必须面对的问题,但NP防火墙具有更高的集成度,并以分布式的存储系统,能够胜任高带宽的线速处理。

  千兆防火墙:ASIC略胜一筹

  以千兆防火墙为例,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,满足千兆环境骨干级应用的技术方案。但ASIC技术开发成本高、开发周期长且难度大,一般的防火墙厂商难以具备相应的技术和资金实力。

  网络处理器(NP)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,能够直接完成网络数据处理的一般性任务。硬件体系结构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,包处理能力得到了很大提升。

  从性能的角度分析,基于Intel x86架构的千兆防火墙,由于受CPU处理能力和PCI总线速度的制约,性能和功能不能达到网络安全和网络性能间的统一。

  从功能的角度分析,基于通用处理器的x86架构上开发的防火墙,功能强大,可扩充性非常好;基于ASIC的防火墙虽然在性能上非常强大,但是在功能性、灵活性和可扩充性等方面就差很多了。

  因基于ASIC的防火墙开发难度大、周期长、产品灵活性差等原因,不适合技术和资金积累较薄弱的国内厂商发展。所以,随着NP技术的成熟和发展,开发基于NP的网络安全产品成为国内厂商的首选。

  只是此消彼涨,不是谁消灭谁

  基于网络处理器架构的防火墙与基于通用CPU架构的防火墙相比,在性能上可以得到很大的提高。基于NP的防火墙可以集x86架构防火墙的功能与ASIC防火墙的性能于一身。网络处理器能弥补通用CPU架构性能的不足,同时又不需要具备开发基于ASIC技术的防火墙所需要的大量资金和技术积累,最近在国内信息安全厂商中备受关注,成为国内厂商实现高端千兆防火墙的热门选择。因此,在高端千兆市场,基于NP的防火墙将是重要的趋势。

  但是,这种趋势是此消彼长的关系,不是谁消灭谁的关系,这三种防火墙在市场上将长期保持共存的局面。未来,在低端千兆市场上,x86架构的防火墙将成为主流;在高端千兆市场上,基于NP的防火墙将占有较大的市场分额。

关键字:防火墙三大体系架构前景分析

编辑:刘志青 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2009/1218/article_2484.html
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