网络探针——实现接入控制与行为分析的最佳工具

在企业IT运维管理中，网络管理员除本职网络管理工作外，还要经常帮用户调查各类使用问题，是最繁忙的岗位之一，而这些问题往往发生在应用服务端且不易复现，不胜其扰。然而通过网络探针工具的接入，网络管理人员能够快速发现问题，分析根源，确定问题边界，也可以通过实时监控网络行为，捕捉网络异常，为问题定位提供有力的数据支撑。

网络探针，就是一个用于捕获、分析网络数据包的组件，利用网络探针技术进行会话还原、机器学习、大数据分析等技术，可以先于用户发现网络异常，定位故障节点。排故效率可以提升5-10倍，网管也可以随时查看系统主动产生的告警事件和事故分析，也可以深度查询网络性能、服务器状态、应用服务性能，主动排查和界定故障根因，第一时间找到担责的部门，从而解决目前网络运维人员对故障的判断滞后问题。

网络探针现在也被充分用于IDC安全、互联网应用以及城域网运维等各个领域，可以针对不同的应用需求，形成网络攻击监测防护系统、网络应用性能监控系统、网络故障监测诊断系统等多种不同形态的解决方案，帮助这些场景的管理者更好的进行主动或被动工作，有效提升相关工作的效率与准确性。

网络探针解决方案的国产化迫在眉睫

中美贸易摩擦以来，国内通讯行业巨头先后遭遇美国制裁，进一步凸显了我国网络信息产业基础薄弱的现实问题。以核心芯片、操作系统等为代表的基础软硬件依赖进口，从信息安全和产业安全两个层面，都对我国网络信息产业的发展产生着不利影响。自上世纪80年代起，国家对国产自主可控信息技术的发展便予以高度关注，从863计划到“核高基”，以及《国家集成电路产业发展推进纲要》的公布以及大基金的成立等，无不剑指国产化基础软硬件的发展。目前，伴随着国产基础软硬件等产品的不断发展与日趋成熟，重点行业内的国产化应用替代步伐也愈发紧凑。

当前，网络信息技术已经高度渗透到全行业的发展进程之中，甚至成为行业发展的首要驱动力，网络信息产业中的不稳定因素，极有可能对行业的发展，特别是关乎国家经济命脉的通信、金融、交通、能源等重点行业造成负面影响，进而波及国家稳定和安全，而网络探针技术在上述国家重点基础行业中有着广泛的应用。网络探针技术的国产化，可以通过监控数据流量及网络行为等场景，从根本上帮助国家核心基础行业，实现网络攻击防御以及网络信息安全保障等工作，从而确保网络信息产业的安全可控。

基于兆芯国产通用处理器的网络探针解决方案

开胜KH-30000提供一颗强大的国产芯

开胜KH-30000系列处理器是兆芯自主研发的新一代国产高性能通用处理器，该处理器兼容x86指令集，支持SSE4.2/AVX扩展指令，SM3和SM4加速指令，支持处理器和IO虚拟化技术，具备杰出的操作系统和软硬件兼容性，主要面向高性能服务器/存储服务器等产品。

开胜KH-30000系列处理器采用16nm工艺制程，是国内首款主频达到3.0GHz的国产通用SoC处理器，单芯片集成8核心CPU、双通道DDR4内存控制器（可支持ECC UDIMM/RDIMM，最大内存配置容量128GB，最高频率3200MHz），以及PCIe 3.0、SATA、USB等通用外设接口，可良好兼容市场主流的硬件配置环境。开胜KH-30000系列处理器采用了全新自主研发的高速低功耗内核，单芯片综合性能提升多达50%，此外更引入兆芯自主研发的双路互联ZPI 2.0技术，支持将2颗处理器整合到一个ccNUMA（Cache Coherent Non-Uniform Memory Access）系统内，为系统带来双倍性能表现和更强的虚拟化表现，从而更好满足高性能服务器等专业应用需要。

开胜KH-30000系列处理器通过了一系列严苛的测试验证，软件仿真指令超过1800亿条，单次全芯片验证测试时间超过5000小时，软件项目测试超过500项，还包括60多种DDR、200多种USB和80多类PCIe的兼容性可靠性测试和1024小时高温可靠性测试，以保障其出众的可靠性和稳定性。此外，该处理支持Windows Server操作系统、中标麒麟、中科方德、普华、CentOS等服务器操作系统；阿里云、腾讯云TStack、深信服、中标易云、湖南麒麟、中国网安、云宏、OpenStack、Kubernetes等云系统；以及Ceph、GlusterFS等分布式存储系统和Hadoop大数据处理框架，产业化应用条件突出。

整体性能测试表现优异 可媲美至强八成的性能

无锡畅云iProbe是一款集流量可视化、网络与应用性能分析、用户行为监测、异常事件告警、服务故障诊断、原始报文回溯等功能于一体的灵活易用的可视化运维平台。产品以监控用户的真实体验为核心，从影响服务交付的网络流量和会话性能分析入手，整合网络设备监控和应用日志分析，充分运用大数据技术，先于用户发现各类影响用户体验的异常事件，为IT管理赢得第一时间响应异常的能力，帮助运维人员保障业务连续，提升用户体验。

通过将iProbe分别部署在基于兆芯KH-30000处理器和英特尔至强处理器的服务器平台上，并采用相同的内存、网卡等硬件配置（如表1）。将425字节长度的TCP数据包，通过两台发包机，对上述两台不同处理器平台的服务器双万兆网口进行发包，测试服务器软件及双万兆网口对数据包的接收处理能力，并持续增加发包机的发包速率，直至服务器开始丢包（此时，处理性能将到达极限），以此来比较两种平台的性能表现，具体测试结果如表2。

表1 测试服务器的硬件配置

表2 相同硬件配置，不同处理器平台下的发包最大流量性能比较

从表2的测试结果可以看出，当处理器达到极限的情况下，基于兆芯KH-30000处理器的xGE0网口接受流量可达2.97Gbps，xGE1网口接受流量总计4.89Gbps。相比英特尔的至强平台，整体性能表现可达到 77%，并且单台服务器在7.8Gbps流量的情况下可以达到稳定的状态，且不丢包。完全可以满足iProbe所需的性能。

拥抱主流生态  助力用户软硬件的无缝迁移

由于兆芯KH-30000处理器采用x86的技术架构，天然兼容市场上所有基于x86架构开发的软件应用。因此，相比其他国产化网络探针解决方案，基于兆芯KH-30000处理器的硬件平台，可以让用户更快速、更便捷的进行应用的移植，无需耗费人力和时间成本重新开发应用，真正做到零风险、低成本的应用迁移。

目前，基于兆芯KH-30000处理器的服务器硬件已完成与无锡畅云iProbe网络性能监控系统的适配，通过软硬件的整合，用户可以快速地部署该国产化的网络探针解决方案，解决国家关键基础行业的信息安全和网络安全的国产化需求。

有效降低用户的总体拥有成本

在国产化市场中，除了需要考虑硬件系统的整体性能表现之外，另外一个不可忽视的重要因素——总体拥有成本也是系统集成商和最终用户需要考虑的。

对于系统集成商而言，如果采用非x86的架构，意味着相关的应用软件就需要完全重建，从程序设计的逻辑到功能实现的方法，都需要有一个全新的规划。此外，开发过程中还会遇到各种各样的问题，从而花费大量的人力、物力以及时间成本。而对于用户而言，采用非x86架构的解决方案，除了要花费更加昂贵的网络探针解决方案之外，还要考虑其整个网络系统的配置和管理的迁移成本。更严重的是随之而来的学习成本，基础的应用与使用习惯在更换了相应方案后需要全部推翻，适应与学习将会是一个非常痛苦的过程。因此，对于系统集成商和最终用户，从迁移的时间和总体成本考虑，基于x86架构的解决方案不失为最佳的国产化解决方案。

应用领域

IDC网络安全：网络攻击监测防护系统

• 攻击检测：检测L3-L7层的网络攻击行为；关联攻击目标、攻击源和攻击类型

• 秒级响应：支持40Gbps的DDos攻击检测，自动开启防护策略，时延小于15秒

互联网应用：网络应用性能监控系统

• 网络性能分析：全流量DPI，实时解析会话，分析会话传输性能

• 应用性能分析：分析统计应用协议的请求类型、回复状态、响应延迟等性能指标

城域网运维：网络故障监测诊断系统

• 主动探测全网：分布式部署，实时获悉网络传输的可用性和性能，发现服务异常

• 网络延时诊断：对网内业务请求进行会话跟踪和延时诊断，定位问题故障区间

总结

网络信息安全关乎国家发展与命运，习近平总书记在“419”网信工作座谈会上的讲话中明确提出了“全天候全方位感知网络安全态势”的重要课题，充分体现出国家对网络信息安全问题高度关注的态势。基于兆芯开胜KH-30000处理器的国产化网络探针解决方案，凭借其媲美英特尔至强的性能表现，以及兼容国际主流的独特优势，可以帮助用户更快速、更节省、零风险的实现网络探针解决方案的移植，从根本上保障国家基础行业的网络安全和信息安全。

关于无锡畅云：

无锡畅云网络有限公司是一家专注于为数据中心提供网络智能运维和网络安全监测产品的高新技术企业。公司产品以网络流数据的实时分析为核心，全方位监控和关联IT系统的资源层/系统层/网络层/应用层的运行状态和服务性能，及时预警服务故障，快速回溯故障根因，保障业务系统的可用、连续和安全，赋能无人值守式的IT运维和管理。目前公司产品已经广泛应用于互联网运营、金融服务、教育、医疗等行业，包括上海教育网、世纪互联、鹏博士数据中心、阿里云、小米、携程、爱奇艺、拉卡拉、途家等众多知名客户。