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網絡科技瞬息萬變，使用者的需求也是日新月異。但即使在這劇變的網絡時代里，也有一件事無法改變，那便是信息將永無止境地激增。當前報文處理技術僅能做到信息導向的功能，而面對龐大網絡信息所帶來的眾多威脅與挑戰，無法了解報文內容的信息管理者如同霧里看花，只能利用龐大的后端芯片與軟件機制來防范潛在的風險。現在，下一代的深層報文檢測(DPI，Deep Packet Inspection)解決方案，將大幅提升網絡以及服務器的安全性與功能，讓企業與網絡服務提供者創造更多價值。 企業市場：征服海量信息挑戰 隨著網絡技術的演進，企業對于信息安全的主要需求也逐漸不同。早期，企業著重于對抗如病毒、非法登錄等外部攻擊;而到后來則開始以使用者行為與思考為出發點，建立信息安全的機制。也就是說從當初“排除”的思維改變成“分析”的概念。 當然，除了企業信息安全的需求不斷增長之外，網絡威脅也是日新月異。比如說網絡上的威脅早已不再隨機，而變成高度目標導向，攻擊非常精準。而其方式也從單純病毒式的外部攻擊，擴張至木馬式的內部滲透。種種的威脅與挑戰都讓珍貴的企業信息暴露在極高的風險之中，如果通過龐大的后臺軟件來建立信息安全機制，雖然可提供一定的可靠度，但是其管理與運算成本卻是非常驚人。現在，通過 DPI解決方案，企業可以精密地在每一個報文進出企業網絡時，深入分析了解其所內含的信息。一旦系統管理者能在此關鍵環節輕松掌握與分析所有的信息，那么它就如同化身為明察秋毫的海關人員般，能以非常有效率的方式，掌握所有進出的信息。 另一方面，隨著無線網絡接入技術的日益成熟，以及移動辦公的普及，企業對其分支網絡的管理難度有上了一個新的臺階。因為，傳統上的防護設備(如防火墻)是假設內部網絡是可以信賴的，只需將內部網絡和外部網絡隔開，僅開放少許端口或連接，控制以及檢測這少量的連接便可。但是這種簡單的網絡拓撲結構假設已經完全不適用于當今，員工的被入侵的移動設備或者陌生訪客的臨時接入，都會給企業的網絡帶來不確定的風險，諸如病毒感染，木馬后門植入，甚至絕密資料的泄漏等等。面對這些企業網絡在內部被撕開的口子，網絡管理人員不能再安枕無憂。他們需要更加全面和強大的網絡報文管理和監控能力。通過引入高速的DPI解決方案，檢測每一個在企業網內部傳遞的報文，也變得非常重要起來。 因此，DPI技術在企業市場便可產生許多不同的應用。除了可應用于龐大的信息安全需求之外，更可以做企業網絡的內容與流量控制等精密的網絡管理。通過DPI技術，企業將能擺脫被動的姿態，以經濟有效的方式主動管理內外部的網絡信息。 圖1 深層報文檢測(DPI)大幅提升企業信息安全范疇 網絡服務市場：再創獲利高峰 從電話成功問世以來，人類社會的通訊網絡便以極其快速且復雜的方式拓展著，而運營商始終扮演者關鍵的角色。然而，面對目前這個高科技普及化的時代，消費者可以輕易地使用VoIP或是P2P等網絡協議或應用，因此光是提供清晰的語音與基礎的網絡服務，是無法讓消費者對運營商產生忠誠并貢獻獲利的。而許多如Google等在線服務提供者，也以非常精彩有效的方式，取代了早期網絡服務商提供的網絡入口信息功能。因此如何變得與眾不同，成為了當前運營商們成功營運的關鍵問題。 因此網絡運營商若要繼續成長，新應用開發與網絡通訊品質提升可以說是關鍵。近年來，許多振奮人心的網絡應用都已問世，但由于網絡速度與信息安全等條件制約，導致通訊業者難以快速導入，進而創造利潤。而網絡上如P2P等復雜且難以管理的信息交換機制，也讓網絡服務提供者不易保障網絡品質。另外，收費機制也一個令人頭痛的問題。就算推出了新的應用，但服務提供者要如何有效的得知網絡系統龐大交換信息中包含了特定的增值服務，并借此公平且輕易地向特定使用者收取增值服務費用呢? 以上這些問題，隨著高速DPI解決方案的問世，都將可以一一改善。通過高效的深層報文管理，網絡服務提供者可以有效掌握所有系統上的信息流量，進而提升QoS等機制，來有效維護網絡品質。而一旦能掌握每個報文的內容后，網絡服務提供者也能檢測到使用者目前正在使用的應用是什么，并由此開發出適合于新應用，并更有利于雙方的收費機制。 當然，在高速DPI解決方案的驅動下，傳輸的內容無所遁形，網絡服務提供者能夠更加方便地提供信息安全保障，進而提升自身服務的價值。 圖2 運營商對深層報文檢測需求日益強勁 統一的平臺，統一的特征庫 對于眾多的企業網絡和運營商網絡問題以及需求，反病毒、反攻擊、信息安全審計、業務流量管理和特定業務計費等等，它們中的幾個會同時出現在網絡當中。傳統辦法將其分開處理往往會帶來軟件開發、設備投資、場地占用、能源消耗以及維護工作上的巨大投入，而獲得的僅僅是低性能的系統，而且經過多個設備后報文的網絡延時會變得相當大。這些對于現行的網絡是個可怕的負擔，也是為什么這些業務尚未完全開展起來的原因之一。 這些重要但開銷巨大的業務有很多共同之處，都需要將網絡報文基于網絡會話重整然后查閱會話的每一個字節 ，也即所謂的深度報文檢測。高性能的DPI系統能夠將這些看似獨立卻又緊密聯系的業務引入一同統一的架構平臺上，大大減少了開發時間、設備、場地占用、能源消耗和維護的成本。 在DPI系統設計中另一個至關重要的問題就是，如何描述需要在網絡報文中尋找的內容。我們需要一種語言，簡單卻又靈活，并且能夠精確地將已知病毒、攻擊、敏感信息和不同網絡協議的特征描述出來。而正則表達式(RegularExpression)正是這樣一種語言，它能夠較為簡單地描述清楚特征，而且又不失靈活性，與它相伴而生的自動機技術(FiniteAutomaton)又是快速同時處理多條特性匹配的最好方式。 所以將各種業務使用到的特征用正則表達式描述出來，形成不同的正則特征庫。這些特征庫從系統中獨立出來，可以很容易地放入其他系統中重復使用，以加速新產品開發;而且它們可以方便地更新，這樣能夠處理每月以萬記增加的病毒和攻擊特征、新增加的網絡協議以及經常不定期改變的私有網絡協議。這種獨立的特征庫模式會催生出更多專注于特征庫開發的機構，而設備制造者們可以更加專注于其他方面的創造。 六百倍的效能，百分之六的耗電 LSI是業界最早涉足DPI芯片解決方案的公司之一，其Tarari系列DPI解決方案自2001年問世以來已經得到業界領先公司的青睞，2006年推出全球首款DPI ASIC處理器，2008年又先后推出了基于最新T10技術的T1000及T2000芯片解決方案。LSI Tarari DPI處理器系列經過了8年的發展，技術演進了5代。扎實的技術積累與眾多的商業應用案例經驗，讓該系列處理器發展地相當成熟、更加貼近實際應用場景，而更多的前瞻性設計讓這系列方案成為DPI行業的領航者。 了解了DPI解決方案的優勢后，我們接下來便應該思考如何規劃搭載高速DPI解決方案的高效能系統了。在設計系統時，我們需要了解LSI Tarari處理器與中央處理器的搭配關系，這是關鍵的問題。首先，我們需考慮處理器頻率與網絡流量搭配狀況，最好使處理器對于網絡流量的轉發能力以及TCP/IP流的管理能力和高速DPI芯片能夠匹配。而當我們追求更高效能時，多核處理器自然是合適的選擇，而現在不論是X86或是RISC架構的處理器都有豐富的多核處理器可供選擇。 通過多核處理器與LSI Tarari的組合，搭載LSI Tarari的系統能以非常有效率的方式發揮極大的效能。例如同樣都是3Ghz頻率的中央處理器，在使用純軟件方案與使用LSI Tarari基于ASSP(Application-specific Standard Processor)的高速DPI解決方案的對比測試中，它們處理上會有超過600倍以上的性能差距，成效可謂相當驚人。 而使用LSI Tarari處理器對系統在耗電上的貢獻也更是卓越。以10 Gb/s的深層報文檢測任務為例，我們將需要20組搭載Intel Xeon 3Ghz Dual-Core的系統來應付如此繁重的軟件解決方案，而其總耗電約為5000瓦。但是若是使用搭配LSI Tarai DPI芯片解決方案的系統的話，處理同樣的運算總體系統功耗需求僅需265瓦。也就是說，通過LSI Tarari處理器的貢獻，我們大約可以省下約94%的耗電! 綜上所述，DPI芯片解決方案是提升系統深層報文處理能力的理想選擇。而不論搭配的是普通處理器、多核心處理器還是網絡處理器，在使用了高速DPI的芯片解決方案后，我們都能輕易且大幅地提升系統的深層報文處理能力。 圖3 深層報文檢測解決方案可有效配合任何功能訴求的處理器 |
