西安网站制作平台,沙市网站建设,网站建设的行业新闻,华夏名网修改网站信息一、我为啥姓“NUMA”
随着网络流量和数据包处理需求的指数增长#xff0c;曾经的我面对“高性能、高吞吐、低延迟”的要求#xff0c;逐渐变得心有余而力不足。
多CPU技术应运而生#xff0c;SMP#xff08;对称多处理#xff09;和NUMA#xff08;非一致性内存访问曾经的我面对“高性能、高吞吐、低延迟”的要求逐渐变得心有余而力不足。
多CPU技术应运而生SMP对称多处理和NUMA非一致性内存访问成为当下最适用的多CPU硬件架构。
SMP的主要特征是“共享”即所有CPU共享使用全部资源包括内存、总线和I/O它的缺点是核数增加到一定程度就会达到内存读取的性能瓶颈。 SMP架构 为了解决这个问题工程师们设计了NUMA架构将CPU划分到不同组Node每个节点都有自己的内存和计算资源处理器可以更灵活地分配资源提升整体性能和效率。
此外NUMA架构还可以通过增加节点数量扩展处理器的计算和存储能力这让它非常适应大规模并行处理场景。 NUMA架构 基于NUMA架构设计成为防火墙“升级”的优选方案改良处理器与本地内存之间的访问路径满足高吞吐、低延迟的网络安全应用的需求现在的我已经成为了百G防火墙队伍中的主力军。
二、升级后的我强在哪
1、高并发处理能力
每个处理器节点都可以独立处理本地的连接请求和数据流量。通过负载均衡技术如基于哈希的负载均衡NUMA防火墙能够将流量均匀分布到各个处理器节点避免单点瓶颈的问题。
例如使用接收端扩展RSS技术可以将入站流量根据哈希值分配到不同的CPU核提高并发处理能力。
2、数据包处理自动化
NUMA架构支持高效的数据包处理流水线。每个处理器节点可以专注于流水线中的特定阶段包括
数据包分类根据预定义的规则集分类数据包。状态跟踪维护连接状态表实现状态检测。策略匹配根据安全策略进行包过滤和策略应用。深度包检测DPI对数据包内容进行深度检测以识别应用层攻击。
通过流水线实现流程自动化各处理器节点并行计算不同的数据包处理阶段显著提高整体工作效率。
3、智能流量调度
智能流量调度算法可以将流量合理分配到各个处理器节点避免多处理器间的不均衡负载。常用的调度算法包括
轮询调度Round-Robin简单高效将流量均匀分配到各处理器节点。最短路径优先SPF根据路径长度和处理器负载动态调整流量分配。连接哈希调度根据连接的哈希值确保同一连接的流量始终由同一处理器节点计算提高缓存命中率。
结合实际流量特点选用调度算法可以大幅提升NUMA防火墙的性能与效率。
三、助我升级的关键技术
1、高效数据包过滤
NUMA防火墙通过多核并行处理能力实现高效的数据包过滤。每个处理器节点都可以独立运行包过滤算法包括基于规则集的包过滤、状态检测包过滤和应用层包过滤Snort、Suricata等。
2、深度包检测DPI
DPI是下一代防火墙的重要功能可以识别并防御应用层攻击。在NUMA架构下每个处理器节点会进行不同的数据流处理或DPI任务能够完成大规模数据包流量的处理实现高性能深度包检测。
3、连接状态维护
NUMA防火墙需要维护大量的连接状态信息以支持状态检测。可以将连接状态表分布到各处理器节点减少跨节点访问的延迟应用哈希分区技术将连接状态信息按哈希值分配至不同节点提高访问效率。
4、安全策略执行
NUMA架构中的安全策略执行同样可以分布在多个处理器节点每个节点根据预定义的策略规则独立执行安全策略包括访问控制、流量限制和入侵检测功能。使用高效的规则匹配算法Aho-Corasick算法等还能够显著提高策略执行效率。 NUMA防火墙具备多核并行处理、内存局部优化、智能流量调度、高效的包过滤及DPI等核心能力为用户提供高性能、低延迟、强扩展性的创新体验。随着网络安全需求的日新月异NUMA架构在高性能防火墙设计中的应用也将更加广泛和深入。
