《网络处理器》ppt课件

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1、第四部分Intel网络处理器主要内容Intel网络处理器概述XScale核微引擎其它功能单元编程模型参考设计InterneteXchangeArchitecture(IXA)IXA：泛指Intel网络处理器架构以及相关的支持芯片，包括网络处理器硬件及软件体系结构。IXA包括控制面和数据面处理，定义了硬件抽象、应用编程接口和互连机制，但没有给出细节。IXA的三个重要组成部分：微引擎（Microengine，ME）：Intel网络处理器的核心部件，在其它功能单元的支持下执行快路径上的操作。XScaleCore：Intel网络处理器的高层控制和管理单元，负

2、责控制面及异常包处理，运行嵌入式实时操作系统。IXA可移植框架：为基于Intel网络处理器的软件开发提供应用编程接口和硬件抽象。IXA的特性灵活性：微引擎完全可编程，在低层硬件设备的支持下可实现许多复杂的网络处理功能，具有较好的功能灵活性。高性能（高可扩放性）：使用多个可并行操作的微引擎，通过增加微引擎的数目、提高微引擎及XScale核的时钟频率、采用各种减小访存延迟的技术及增加专用的硬件功能单元，可支持高达OC-192的高端处理速度。可移植性：IXA可移植框架提供了应用编程接口和硬件抽象，使得基于该框架开发的软件与底层硬件实现松耦合，具有良好的可移

3、植性和重用性。InterneteXchangeProcessor(IXP)IXP：指实现了IXA架构的网络处理器芯片。IXP典型地包括：一个XScale核多个微引擎片上存储单元若干硬件功能单元与各种外部连接的接口内部总线第二代IXP网络处理器IXP2400：8个微引擎，主要面向网络接入和边缘网应用，可用于WAN多服务交换、DSLAM、基站控制器和网关、4~7层交换、VoIP网关、多服务接入平台等。IXP2800：16个微引擎，主要面向边缘网和核心网应用，可用于骨干网的路由与交换、无线设备、10Gbps的企业交换和路由等。IXP2850：在IXP280

4、0的基础上增加了加密单元，可达到10Gb/s的加解密速度，用于IPSec、VPN、QoSRouter等场合。IXP2xxx：泛指任何一种第二代IXP网络处理器芯片。IXP2xxx的主要部件一个IXP网络处理器是一块独立的芯片，包含一组复杂的可编程及不可编程的处理器和功能单元：一个嵌入式RISC处理器（XScaleCore）8到16个可编程包处理器（微引擎）多条独立的片上总线：提供芯片内部各功能单元之间的高速通道处理器同步机制共享和不共享的片上存储器一个低速串行接口：连接到XScaleCore，用于控制和管理多个外部存储器接口：连接外部SRAM、DRA

5、M及ROM等多个外部I/O总线接口计算哈希和加密的协处理器其它功能单元IXP的外部连接串行接口：连接到XScaleCore，用于控制和管理。PCI总线接口：连接I/O设备及传统CPU。MSF接口：连接外部物理层设备及交换结构，是数据出入IXP的窗口。DRAM总线接口：提供1条或多条DRAM总线。SRAM总线接口：提供多条SRAM总线。慢端口连接：访问ROM/FlashROM等外部硬件单元。IXP2400外部连接的速度IXP2xxx的内部组件数量组件目的1嵌入式RISC处理器控制、高层协议和例外处理8/16包处理引擎I/O、基本包处理和包转发1+SRA

6、M访问单元协调对外部SRAM总线的访问1+DRAM访问单元协调对外部DRAM总线的访问1MSF访问单元协调对外部I/O设备的访问1PCI总线访问单元协调对外部PCI总线的访问1SHaC单元存储中间结果、计算哈希值等1加密单元加/解密操作1系统底盘（chassis）提供内部控制及数据传输通道IXP2xxx的概念组织IXP2400硬件结构框图硬件体系结构：多主控+系统底盘+多目标IXP2400硬件结构特征采用了多主控+系统底盘+多目标的分布式硬件体系结构，增强了IXP2400的并行处理能力。具体而言，采用分立的内部总线结构，将不同存储单元的数据总线、数据

7、读/写总线分开，可以同时对不同存储单元进行双向读/写操作。引入命令总线仲裁器对各主控单元发出的命令进行排队判优，保证指令的优先级，避免指令的冲突和拥塞。采用分布式的硬件结构（即多主控+多目标），不同的硬件功能单元各司其职，负责专门的数据处理，可以并行操作。采用多微引擎并行的硬件结构，所有微引擎可同时工作；而且微引擎被进一步分成两个簇，每个簇使用独立的SRAM数据总线，有效地缓解了总线冲突。IXP2xxx的处理器体系处理器类型是否在芯片上？是否可编程？通用处理器否是嵌入式RISC处理器是是I/O处理器是是协处理器是否物理接口硬件否否通用处理器（GPP）

8、：不是IXP2xxx的一部分，用于执行整体控制和管理功能。物理接口硬件：不是IXP2xxx的一部分，Inte