网络分流器｜高速骨干网流量采集与分流实现（流网的工程应用）

网络分流器｜高速骨干网流量采集与分流实现（流网的工程应用）

网络分流器｜高速骨干网流量采集与分流实现方案

1 流量采集｜网络分流器

所谓流量采集，就是将网络流量通过物理层、数据链路层的信号解析和解帧，实现IP原始报文的获取。骨干网流量采集系统是一种对骨干网进行流量获取并分析的系统，主要应用于政府网络管理、运行商广告推送、运行商计费取证服务、运行商信令监控服务、园区网审计、公安网监、大数据分析等领域。

2 高速网络流量采集系统｜网络分流器

随着以太网技术和光纤通信技术的应用，骨干网带宽的增长及规模的扩大，大规模的网络流量采集面临着数据规模庞大和流量日益复杂的挑战，传统的基于软件的流量采集技术的性能已然无法满足要求。现有的高速骨干网流量采集方案主要分为三类：基于多核处理器的流量采集方案，基于交换芯片的流量采集方案，和基于FPGA的网络流量采集方案。

每种方案各有特色，下文将一一进行说明。

a) 基于多核处理器的戎腾高速网络流量采集系统

b) 基于交换芯片的高速网络流量采集系统

交换芯片的价格较便宜，且有成熟的套片解决方案可供参考。但其过滤功能非常弱，只支持非常简单的精确多元组过滤，无法做深度报文检测（DPI: Deep Package Inspection），且无法支持POS和WAN等以太网接口，这也使得基于交换芯片的流量采集方案在实际使用的范围受到限制。

c) 基于FPGA的高速网络流量采集系统

表1 三种流量采集方案的比较

基于多核处理器　　　基于交换芯片　　　　基于FPGA　　　芯片价格　　　　　　　　一般　　　　　　　　较低　　　　　　　　　较高

硬件设计难易度　　　　　一般　　　　　　　　较容易　　　　　　　　较难

软件开发难易度　　　　　一般　　　　　　　　较容易　　　　　　　　较难

常见网络接口的兼容性　　中　　　　　　　　　低　　　　　　　　　　高

流量采集的灵活性　　　　高　　　　　　　　　低　　　　　　　　　　一般

是否实现线速处理　　　　否　　　　　　　　　否　　　　　　　　　　是

基于多核处理器+交换芯片的流量采集方案是目前应用最为普遍的方案，虽然系统整体价格略贵，但软硬件发开难度不大，入门门槛较低。

但随着FPGA的发展，其内部资源日益丰富，特别是内部嵌入了大量IP核，在处理速率、逻辑容量等方面不断提升，基于FPGA的方案受到了越来越多的关注，国内外许多研究机构及公司先后推出了基于FPGA的网络流量采集系统。

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