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宽带路由新趋势:双核CPU

几年来,围绕网吧行业争议不断。近期国家为了规范网吧的正常运作,引导这个行业的健康发展,已经在政策上对大中型网吧进行扶持,以便统一管理,所以现在的网吧行业发展趋势也基本上是走大规模、正规化经营的路线。而网吧的这种经营路线,就决定了其自身必须拥有高速、稳定、安全的网络系统才能保持良好的发展。

由于网络应用不断更新变化,新业务不断涌现,网吧的流量已经从单纯的IE&通讯软件的简单流量逐步向集合了语音、视讯、即时通讯软件等大带宽/低时延的复杂流量过渡。这使得对网吧的核心设备——出口路由器的要求也提升到了一个前所未有的高度。

针对这样的问题,专业的高端路由设备的解决之道是使用一个GHz的处理器配上各种各样的协处理器和FPGA,即通过提高CPU的主频(至少需要GHz以上级别)和大量的协处理器进行硬件加速处理特定的网络数据流,以满足日益增长的流量处理需求,但该方案的成本较高,仅广泛应用于高端的专用路由设备。对于网吧来说,成本难以接受。因此目前困扰网吧业主的一个很大的问题就是:普通的网吧路由器由于处理能力的限制已经越来越不能满足日益增长的出口流量处理需求,而专业路由器的价格和对使用环境的要求较高,一般网吧往往无力进行购买。

是否还有其他的方法可以提升路由器的处理能力呢?近年来逐渐流行的另一个方案就是利用多核处理器提升CPU的处理能力,通过多核处理器的协同处理能力,使CPU的综合处理能力达到甚至超过单一的GHz处理器的处理能力。该方案的优势在于由于多核处理器协同工作,单个核的工作频率不高,对使用环境的要求并不苛刻,成本较单一的GHz处理器也有一定优势。  

说到这里大家可能对双核处理器的工作机制还不清楚,下面我们就详细的介绍一下当前双核网络处理器的工作原理和优势。H3C推出的网吧专用ER系列路由器就是采用刚刚介绍的双核架构,接下来将为大家详细的介绍该款双核处理器。

首先,我们来看一下该款处理器的架构,其在一个Die(晶元)上集成了两个内核,通过直连架构连接起来,核心之间以芯片级速度进行数据传递,而不是通过共享前端总线的方式,这样两个核之间的通信延迟几乎可以忽略不计,共享前端总线的架构会存在争抢总线资源的瓶颈问题。从理论上讲,该种架构可以让双核达到双倍的单核处理效果。以ER双核处理器单核500MHz的处理能力计算,其综合处理能力已经达到高端路由设备所要求的GHz级别。

再次,该款双核处理器采用了MIPS64第二版的实现,采用5级流水线、双指令超标量体系结构,同时优化了缓存和内存延时,同时每个处理器有1个或者2个带有最多256KB L2 Chache,这些即使在高端路由设备中的专业网络处理器(NP)中也是不多见的。

另外,这款双核处理器居然还集成了大量的硬件加速功能,其作用类似于在高端路由设备中采用的专门的协处理器和FPGA,可以极大的提高处理器对于复杂数据流的处理能力。

对于网吧路由器来说,除了性能,另一个最关心的问题可能就是稳定性了,我们看一下,双核处理器在稳定性上是否也有其杀手锏呢?双核处理器的另一个优势就在于其拥有双备份的功能,何谓双备份功能呢?即在一个核Down掉的情况下(可能性有很多,如外网攻击,系统漏洞,软件缺陷等),另一个核会自动接手原核处理的所有数据,且这些变化对于数据流来说是透明的,也就是说,用户根本感觉不到,对于网吧用户来说就争取了宝贵的时间,谁都不希望在高峰期断网,这样会引起客户的抱怨和不满,严重时甚至造成客源的流失。对于双核处理器来说,出现这种情况时,路由器的转发并没有中断,网管可以选择上座率较少的时候选择重启设备,恢复正常工作。这就是通常所说的双核路由器所拥有的“双核双备份”功能。

ER路由器采用创新的双核CPU设计,性能相对于传统路由器有了极大的提升,把网吧路由器的级别提升到了电信级,为网吧应对以后的复杂流量提供了良好的基础保障。

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