基于a m网络处理器的高速硬件防火墙设计 r

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1、第13卷第3期电脑与信息技术Vo1.13No.32005年6月COMPUTERANDINFORMATIONTECHNOLOGYJune2005文章编号:;1005-1228(2005)03-0033-04基于ARM网络处理器的高速硬件防火墙设计江波涛，郑善贤(湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙410082)摘要:文章介绍了基于ARM内核的网络微处理器芯片IXP2400的特点，对IXP2400的开发板ENP2611的硬件结构进行了说明，提出了在ENP2611上实现高速硬件防火墙的设计方案。设计的主要部分是数据层软件的开发，结合IXP2400和防火墙设计的特点，将数据层的软件分

2、为UPDATE,NAT,COREFILTER三个模块，并对每个模块给出了设计思路。关键词:ARM;防火墙;XScale;微引擎处理器;状态检测中图分类号二TP393.08文献标识码:AThedesignofhighspeedhardwarefirewallthatbaseonARMnetprocessorJIANGBo-tao,ZHENSan-xian(CollegeofElectrical&InformationEngineering,HunanUniversity,Changsha,Hunan410082,China)Abstract:Thispaperdescribes

3、thefeaturesofARMnetprocessorIXP2400andthehardwareofENP2611whichisaIXP2400developboard.Andthenthedesignofhighspeedhardwarefirewallispresented.AccordingtocharacteristicofIXP2400andfirewall,softwareondataplane,themainpartofdesign,isdividedintothreeparts.TheyareUPDATE,NAT,COREFILTER.Thedesignme

4、thodsofthemaredepictedatlast.Keywords:AdvancedRISCMachine;firewall;XScale;microengineprocessor;statechecking改周期太长，因此我们选用Intel公司的IXP24000引言网络处理器来实现硬件防火墙的设计。防火墙是网络信息安全的基础，它将内部网1防火墙简介与公共网隔离开来，通过控制网络的进出信息来达到保护内部网的目的。然而，防火墙在保证网络防火墙处于内网与外网之间(见图1)，内网安全的同时也降低了网络运行的效率。网络带宽与外网交互的数据流都要经过它，防火墙按照一不断增加，防

5、火墙的吞吐量也随之增大，在兼顾效定的安全规则对经过它的数据流进行过滤，只有率与安全时，采用硬件是最好的方法。网络处理器被认为是安全的数据才可以通过，因此也可以说和专用集成电路是硬件防火墙设计的两个主要选防火墙是一个监视器[111,择，专用集成电路是不可编程的，缺乏灵活性，修收稿日期:2005-04-11作者简介:江波涛(1977-)，男，硕士研究生，研究方向:嵌人式系统;郑善贤(1951-)，男，副教授，硕士生导师，研究方向:嵌人式系统及信息处理。万方数据电脑与信息技术第13卷器。微引擎处理器属于MEv2(MicroengineVer-sion2)，包含4K的指令空间、256

6、个普通寄存器、128个SRAM读寄存器、128个SRAM写寄存器、128个SDRAM读寄存器、128个SDRAM写寄存器、128个邻寄存器、640个32位的本地内存，每个微引擎处理器包含8个线程，每秒可支持企业内部网LAN5.4G操作，可达到OC-48/2.5Gbps的线速。图1处于内网与外网之间的防火姗(3)每秒可执行1400万的进出队列的包操作，支持最小40字节的POS包处理。2IXP2400简介(4)功耗低，工作在600MH:时，一般是13W,IXP2400是Intel第二代网络处理器中的一最大不超过16W.员，其内部结构见图2121.(5)支持UTOPIA1/2/3,

7、POS-2,SPI-3和CSIXIXP2400采用XScale内核和高速信号处理等接口标准。技术，其特点如下:(6)PCI控制器支持64bit/66M的PCI总线，(1)一个600MHz32位XScaleCore是与支持JTAG.ARMV5结构兼容的RISC处理器，包含32KB的(7)16KB的高速暂存器，硬件HASH单元(支数据缓存、32KB的指令缓存、2KB的微小数据缓持48,64和128位)。存，7级超流水线结构，动态电源管理，支持ARM(8)存储单元支持2个1.6GbpsQDRSRAMV5的整型