並行多級流水線架構

並行多級流水線架構簡介

隨著網路的不斷升級與擴容，在運營商骨幹網、雲數據中心、大型企業網路邊界等網路套用環境中，防火牆需要滿足大容量、高可靠、可擴展等需求。在這種環境下，傳統盒式防火牆恐難以勝任，往往需要部署分散式機架防火牆。天融信NGFW下一代防火牆擎天II系列是天融信公司的全新一代高性能機架式防火牆產品，其採用了並行多級流水線硬體架構。藉助於先進的硬體架構，使擎天II系列的背板交換容量能達到2Tbps，安全處理性能可達到320Gbps。同時，擎天II能夠支持防火牆、VPN、AV、IDP等安全業務板，能支持機架冗餘、安全業務板冗餘和關鍵部件冗餘。在這種開放式的硬體架構下，使擎天II具有高處理性能、高可靠、高連線埠密度和可靈活擴展等特點，完全能滿足運營商、數據中心和大企業等客戶的需求。

並行多級流水線架構特點

系統級多級架構

在數據處理流程上，擎天II的入口處理、安全業務處理和出口處理等模組依次對流量進行解析、檢查、過濾和QoS支持，構成多層次、多級別的防護體系。

板卡級並行多級架構

擎天II有2個主控板槽位，可插入2塊主控板。支持主控板1：1和1+1的冗餘備份工作模式。1：1模式下，可成倍地提高系統的控制和管理功能的性能，1+1模式可極大地提高系統的可靠性。

晶片級流水線架構

ASIC晶片採用天融信公司完全自主開發的第5代可程式ASIC晶片--TopASIC-V。TopASIC-V有多個硬體處理引擎，採用流水線組織的形式並行工作。

高速Crossbar交換結構

在機架式設備中，幾乎所有的數據流量和控制流量都需要通過交換結構進行傳輸，可以說交換結構是整個系統硬體的基礎和核心。但說到交換結構具體是什麼的時候，有人可能會認為交換結構就是背板，其實不然。背板僅僅是交換結構中的一部分，只是其中的一個物理部件。交換結構應該由各業務板、交換陣列和背板等部件共同構成。

高可靠性設計

擎天II一般部署在網路的關鍵位置上，所以對系統的可靠性要求很高。擎天II採取了下列技術來提高可靠性：
1、機架冗餘。擎天II支持機架間的冗餘備用功能，當流量從工作機架遷移到備份機架上時，流量可正常轉發。
2、關鍵部件冗餘。在機架內部，主控板、安全業務板、風扇和電源模組等關鍵部件支持冗餘備份功能。當某個部件發生故障時，其他相同功能的部件會自動分擔故障部件的任務，不會因為某個部件的故障而影響到整個系統的功能。
3、關鍵部件異常狀態告警。系統會實時監測主控板、安全業務板和接口板上關鍵器件的工作狀態，發現異常後可報警，包括：風扇停轉告警、電源故障告警、CPU溫度過高報警、交換晶片溫度過高報警、單板溫度過高斷電保護，等等。

並行多級流水線架構