隨著第五代移動網絡(5G)時代的到來,網絡基礎設施采用了增強型移動寬帶(eMBB)、超可靠低延遲通信(URLLC)和大規模機器型通信(mMTC)等技術。雖然人人都享受創新帶來的所有優勢,包括高性能、高吞吐量和高質量通信,但網絡安全已成為5G部署的首要關注點。有鑒于此,有鑒于此,新漢推出了基于 NVIDIA® Mellanox® ConnectX®-5 的100G以太網BypassLAN模塊 (圖1),NC 221FMS3和NC 421FMS3,5G網絡安全需求實用解決方案。
以太網Bypass是以太網應用的關鍵特性之一,特別是在網絡安全方面。Bypass功能的主要目的是阻止以太網流量進入系統,或在系統崩潰或遭遇網絡攻擊時將以太網流量轉發到另一個系統。例如,如圖2所示,來自以太網交換機(設備1)的以太網通信通常通過CPU將數據傳輸到HPC服務器(設備2)以進行以太網分組處理。當HPC服務器崩潰或遭遇網絡攻擊時,使用100GBypassLAN模塊(圖3),HPC服務器可以阻止以太網通信以保護數據或將以太網通信轉發給其他HPC服務器(設備3)以保持網絡功能。因此,以太網性能和Bypass控制機制是以太網Bypass需要的兩個最關鍵的方面。幸運的是,經過幾十年的經驗,這恰好是新漢的專長。
Figure 1. NVIDIA® Mellanox® ConnectX®-5-based 100G bypass LAN module in NSA 7146
Figure 2. 100G Ethernet traffic flow without bypass mode
Figure 3. 100G Ethernet traffic flow with bypass mode
我們的兩個創新的100GBypassLAN模塊 如圖4所示,支持用于SR/LR光纖的PCIe Gen3接口和NVIDIA Mellanox MPO/LC收發器,可以輕松地應用于新漢的網絡設備產品線。LAN模塊中包含的創造性光交換機支持不同類型的以太網流量,如直接、Bypass和塊模式。借助這些100GBypassLAN模塊,IT員工可以輕松優化硬件解決方案,以經濟實惠的成本實現5G性能要求。
Figure 4. NEXCOM 100G Ethernet bypass block diagram
靈活的以太網Bypass機制是網絡安全應用的另一個關鍵因素,尤其是在高吞吐量和帶寬以太網上。新漢建立了一個涵蓋廣泛場景和事件的可靠Bypass控制機制,如通電、斷電、計時器過期和其他特定事件。NEXCOM 100GBypass LAN模塊的具有快速的光交換、高可用性和可靠性、用戶友好性和在新漢網絡設備中易于采用等主要優勢 。有兩種策略設置可用,一種是通過API(應用程序編程接口),另一種是通過SYSFS(為內核數據結構提供接口的偽文件系統)。IT人員可以通過這兩個接口輕松管理所需的Bypass策略,而不是深入內核級別來配置Bypass的硬件功能。
100G Bypass LAN模塊NC 221FMS3和NC 421FMS3 在興新漢基于Intel Purley平臺的NSA 7146上面檢測,與新漢的DPDK進行性能基準測試。圖5顯示了性能測試拓撲。表1和表2顯示了NEXCOM的兩個100GBypassLAN模塊的性能結果。數據顯示,100G以太網的性能非常出色,滿足了5G IT基礎設施的需求。
Figure 5. 100G bypass LAN module performance testing topology
TABLE I
PERFORMANCE RESULTS FOR NC 221FMS3, 100G BYPASS
WITH SINGLE ETHERNET CONTROLLER
Frame Size (Bytes)
|
Frame Rate (Mpps)
|
Line Rate [100G] (Mpps)
|
% Line Rate
|
64
|
148.81
|
153.32
|
97.056
|
128
|
84.41
|
84.55
|
99.832
|
256
|
45.27
|
45.28
|
99.974
|
512
|
23.49
|
23.49
|
99.999
|
1024
|
11.97
|
11.97
|
100.00
|
1280
|
9.61
|
9.61
|
100.00
|
1518
|
8.12
|
8.12
|
100.00
|
TABLE II
PERFORMANCE RESULTS FOR NC 421FMS3, 100G BYPASS
WITH DUAL ETHERNET CONTROLLER
Frame Size (Bytes)
|
Frame Rate (Mpps)
|
Line Rate [100G] (Mpps)
|
% Line Rate
|
64
|
148.81
|
153.36
|
97.031
|
128
|
84.41
|
84.55
|
99.825
|
256
|
45.27
|
45.28
|
99.974
|
512
|
23.49
|
23.49
|
99.999
|
1024
|
11.97
|
11.97
|
100.00
|
1280
|
9.61
|
9.61
|
100.00
|
1518
|
8.12
|
8.12
|
100.00
|
總之,NC 221FMS3和NC 421FMS3,作為新漢基于 NVIDIA® Mellanox® ConnectX®-5 的100G以太網BypassLAN模塊完成 5G 網絡安全的最后一英里,并為保障市場連通性帶來一個高效且價格合理的解決方案。新漢作為以太網技術的領導者,在未來幾年的發展路線圖中也有 200G 和 400G 以太網Bypass。