FP3—— IP路由器的强劲业务引擎

| 刘伯韬

FP3
—— IP路由器的强劲业务引擎

| 刘伯韬

FP3的突出性能得益于其专为业务路由机制所优化的体系架构——不同于市场上独立芯片厂商所提供的通用型网络处理器。

随着视频业务如IPTV、HDTV、VoD等高带宽需求的业务的快速发展，特别是基于Internet的视频应用和P2P应用的迅猛发展，Internet流量正以一种不可思议的速度迅速增长。相关报告预测到2012年，全球的IP业务流量将超过40exabytes (1018 Bytes)。许多运营商预计网络业务流量年平均增长率达到50%以上，按此计算，六年后的网络带宽需求将是当前网络的10倍以上。

为了满足不断增长的需求，运营商一直在寻找既可以有效保证业务提供又能减少单位比特成本的方案。高速以太网就是其中一个方案。很多运营商已经在网络中部署了多个10GE链接，随着10GE捆绑的大量部署，用更高速的链路减少链路数量，克服链路捆绑(LAG) 局限性，同时简化路由处理和简化MPLS部署已经成为一种趋势，运营商对于部署100GE显得非常迫切。

虽然在骨干网上部署100GE是必由之路，但是这对于运营商降低单位比特成本的目标来说远远不够，毕竟网络边缘的业务是驱动带宽迅速增正的根本原因，因此在网络边缘的高速以太网显得更加重要，它不仅可以帮助运营商达到单位比特传输的成本，同时还可以很好地处理高价值业务如IPTV、企业VPN和移动LTE业务。与核心路由器只需要简单地把流量快速地转发出去不同，在网络边缘的路由器需要转发速度与多业务支持能力兼顾。只有这样，才能充分挖掘每比特的价值，成为流量的经营者，而不只是作为流量的转发者。

阿尔卡特朗讯的100GE方案

早在2008年底，阿尔卡特朗讯的100G芯片组FP2已经商用，用于构建50G IOM3线卡。100GE的标准在2010年定标后不到一个月，我们即发布了基于FP2芯片组并符合规范的单端口100GE线卡。在业务路由领域的持续创新，是核心竞争力的体现—与业内一些其他厂商不同，我们在主要的数据产品线上（包括7750SR和7450ESS等），一直采用自有的网络处理器，从FP1到FP2，通过架构与工艺的优化，不断提升网络处理器的性能，成为网络边缘提高业务控制能力的坚实基础。

FP2芯片组的出现，使得城域边缘提前进入到100G的时代，但随着光进铜退的不断推进，以及流媒体业务的爆炸性增长，城域边缘面临的压力急剧增加。在FTTH的场景中，单个OLT的上行动辄达到几十个G，占用大量的10GE端口，城域BNG设备要具备提供高密度的10GE端口的能力。相应的BNG上行带宽也成倍增长，因此，100GE端口的数量也要增加。

FP3：高性能业务路由平台的核心

基于上述需求的驱动，阿尔卡特朗讯在2011年6月再次推出新一代的网络处理器FP3，突破性的将目前最快速的IP网络性能提升4倍。FP3处理器能够支持400Gb/s 的处理能力，为宽带密集型业务、应用和内容带来新的契机，并同时降低能耗达50%。

作为新一代IP路由技术的首款产品，FP3处理器可以满足未来对公共和专用的超高性能IP网络的需求。例如，单个FP3处理器能同时处理70000个高清视频流请求或840万个云会话请求。

FP3网络处理器将在阿尔卡特朗讯的高效能网络（HLN）架构中发挥重要作用，可确保运营商增加容量、降低成本并拓展新的营收渠道。传统的业务路由平台受限于网络处理器的能力，运营商不得不在性能、功耗、和业务控制颗粒度间做出选择，通常需要在某些方面做出妥协，然而上述三个因素对于网络边缘都至关重要，在FP3的支持下，网络性能在提升高达4倍的情况下，仍然能确保对用户和业务进行精细化的控制，使运营商能够在自有网络上交付新型宽带业务、内容和应用，并实现更高的可靠及可持续性。未来，FP3处理器将应用在阿尔卡特朗讯高性能IP业务路由系列产品中，支持城域网、边缘网络及高效能网络的核心架构。

图1 FP3在性能与业务颗粒度间的高度弹性

目前100G线卡的构建有多种方式，可以采用多个10G、20G或者40G芯片组合，也可以直接使用100G芯片。采用多个芯片构建100G线卡与单芯片100G线卡有很多区别，采用单芯片构建的100G线卡可以在多个端口之间动态共享资源，开发单口100GE接口比较容易，但是采用多个芯片构建的100G线卡就很难提供单口100GE接口，在各个端口之间要非常细致的进行负载均衡以避免由于资源未能共享而造成的数据处理问题。上海贝尔的100G线卡使用FP2或FP3芯片组构建，避免了多芯片组合的问题。在即将发布的基于FP3的新的线卡系列中，将出现单槽位2x100GE的线卡，和20x10GE的超高密度业务线卡。即在一个标准19英寸机架中，可提供多达60个100GE端口或600个10GE端口，不仅如此，FP3的超高性能还将加速400G网络接口的出现，这表明，随着阿尔卡特朗讯的持续创新，运营商将从容面对城域边缘的流量激增和精细化控制的需求。

FP3的突出性能得益于其专为业务路由机制所优化的体系架构—不同于市场上独立芯片厂商所提供的通用型网络处理器，FP系列芯片组来自于内部的处理器设计团队，从第一代芯片组至今，该团队一直负责规划处理器路线图，设计处理器内部的体系架构，选择处理器制程，测试性能等一系列工作，因此，我们能够完全将业务路由的需求，贯穿于处理器的设计中。而通用型的网络处理器不得不以牺牲性能为代价来拓展其应用场合，从而获得更广泛的目标市场。

阿尔卡特朗讯全新100GE接口模块得益于FP系列芯片组的技术创新，而且在热效率方面进行了优化，上一代的FP2已经将每GB数据传输的能耗降低到4瓦左右，与目前广泛部署的10G和40G设备相比有明显改善。而即将部署的FP3芯片组将进一步降低7750SR路由器产品本已非常低的能耗水平，每GB的功耗降低至2W左右

图2 FP系列芯片组不断提升的效率能耗比

今天，阿尔卡特朗讯的100G路由解决方案已广泛服务于全球大型运营商和云计算提供商，随着流量的增长，尤其是视频业务需求的强劲增长，城域边缘对超高速业务路由平台的需求也愈加迫切，我们在这一领域的持续创新不仅能帮助运营商以100G应对这一挑战，并已经为400G做好准备。