SPOH技術引發交換器革命

今天的網路就是一個數字化的社會；在這個"網路社會"中，交換器是這個組織的重要樞紐；但是我們看到，目前這個"網路社會"正面臨著嚴重的發展壓力，網路使用者在成倍直線增長，網路社會的功能在不斷豐富，多媒體、電子商務、ERP等新業務，與病毒、駭客等新安全風險一併迅速湧進網路；複雜的多業務應用，要求"網路社會"快速提升服務品質；而新興的電子商務等關鍵業務則對網路提出更高的安全要求。

交換器作為這個網路社會的樞紐，承擔著疏導和維持秩序的重任，正面臨著QoS與ACL的雙重考驗。

QoS（Quality of Service），就是IP資料的服務品質，體現了IP資料在網路上傳輸的效能。在今天多業務的網路應用環境中，QoS極為重要：它能夠把不同類型的資料進行分類，並根據分類進行優先順序的標記；然後再根據優先順序的不同，對網路各種資料進行合理排隊，保證不同類型和等級的資料在通過交換器時，能夠獲得所需要的頻寬和服務策略，達到資料轉送的順序性、完整性和即時性，保證網路社會啟動並執行秩序性和高效率。比如，一個備份資料原本比較次要，但在傳輸過程中有可能會造成網路塞車；這時，通過指定合理的QoS，對它佔用的頻寬進行約束，這樣就保證了其他關鍵應用的優先處理。

ACL（Access Control List），是指存取控制清單，可以看成是使用者與裝置可以得到服務和資訊的控制列表。一方面，ACL作為網路社會的一個許可權檢查與管理機構，每個使用者和裝置都具有自己的一個許可權；通過存取控制清單，可以針對不同的使用者，區別性地提供不同的訪問服務；另一個方面，ACL還在網路中充當著"安全警察"的職責，通過ACL，可以對網路資源進行訪問輸入和輸出的控制，實現對各種病毒和攻擊行為的限制或屏蔽，大大提高了網路的安全性，成為一個有效"安檢"關卡。

如何適應網路社會"升級"發展所需的功能要求，一個資料處理技術的"分權運動"勢在必行。在網路社會中，交換器的每個連接埠就是最基本的個體成員，為提高整體網路的資料交換處理能力，必須把原來由交換器核心模組集中完成的全部資料處理功能，合理地分配到每個連接埠來完成，給予每個連接埠"公民"，以最充分的資料處理"權利"和"自由"，來一場徹底的"連接埠革命"，通過"解放每一連接埠的生產力"，讓資料交換真正進入一個"同步"時代，進而從根本上提高整個網路社會的運行效率和資料處理能力，推動網路社會駛入一個安全、高效、有序的嶄新世界。

一、交換器的發展曆史

應用與技術的矛盾與天俱來，就好比人類社會中的"生產力"與"生產關係"的一對矛盾；網路應用的發展，推動網路技術的創新；而網路技術的每一次突破，又加快了網路應用的發展步伐；兩者在相互作用中，推動了人類社會的網路化應用進程。

我們知道，早期的資料處理是倚靠軟體來實現的。

當時網路使用者數較少，資料轉送量也相對有限，通過軟體技術來實現路由、存取控制等功能足以應付；但是，其效能嚴重受限，一般只能達到KPPS層級的處理能力；隨著使用者網路規模擴大，網路流量迅速增加，交換器的效能急劇下降，軟體處理模式很快就不堪重任。

其後，集中式硬體處理時代到來。

這個時期網路開始走向普及，應用逐漸豐富，交換技術走向硬體處理階段，開始搭乘硬體快車。通過在管理模組上添加功能豐富的ASCI晶片，集中式硬體處理資料，整機處理能力實現飛躍，達到了MPPS級，集中式硬體處理可謂"適逢其時"。

但是，整個交換器只靠單個ASIC晶片來處理所有L2/L3/ACL/QOS/組播等功能，要想在網路資料量不斷增長的同時保障線速交換，安全智能只是一種理想。在網路走向各行各業、企業各種傳統應用不斷資訊化、網路化的過程中，集中式硬體處理承擔著一個過渡角色。

因此，分布式硬體處理應運而生。

分布式設計給網路帶來了一場全新的技術革命，分布式設計是指在每個線卡上都配備專用的ASIC晶片，獨立完成線卡所有資料的L2/L3/ACL/QOS/組播等功能。通過分布式設計與集中式管理，整個系統更加健壯和穩定，處理能力得到極大提升，資料處理能力提高到了100MPPS層級。然而，線卡分布式的處理模式仍然有其自身難以克服的不足，線卡分布式硬體處理模式的實現機制，是每個線卡所有的資料行為都集中在當地的一個ASIC晶片實現，大量連接埠同時進行資料處理時（尤其ACL、QOS功能），無論ASIC晶片進行如何快速地設計，都必需面臨不同資料處理請求到達ASIC晶片後等待晶片進行資源調度的問題，無法同步進行處理，這在一定程度上影響了交換器的資料處理效率。

通過對資料交換技術的發展回顧，我們看到從軟體處理模式到集中式硬體處理，再到線卡級分布式硬體處理，交換器技術發展已經走過了三代。這一發展曆程就好比人類社會的民主進化曆程，交換技術也經曆了一個由"中央高度集權"到"地區逐步分權"的轉變；每一次的變革，交換器的資料處理能力和效能發生了質的飛躍。但是，面對今天"大資料多業務"這一新需求，特別在對於ACL、QOS等功能應用激增的情況下，交換器的資料交換技術在實現了線卡分布式設計之後，新的技術變革將走向何方呢？