FP3
—— IP路由器的強勁業務引擎

| 劉伯韜

FP3
—— IP路由器的強勁業務引擎

| 劉伯韜

FP3的突出性能得益于其專為業務路由機制所優化的體系架構——不同于市場上獨立芯片廠商所提供的通用型網絡處理器。

隨著視頻業務如IPTV、HDTV、VoD等高帶寬需求的業務的快速發展，特別是基于Internet的視頻應用和P2P應用的迅猛發展，Internet流量正以一種不可思議的速度迅速增長。相關報告預測到2012年，全球的IP業務流量將超過40exabytes (1018 Bytes)。許多運營商預計網絡業務流量年平均增長率達到50%以上，按此計算，六年后的網絡帶寬需求將是當前網絡的10倍以上。

為了滿足不斷增長的需求，運營商一直在尋找既可以有效保證業務提供又能減少單位比特成本的方案。高速以太網就是其中一個方案。很多運營商已經在網絡中部署了多個10GE鏈接，隨著10GE捆綁的大量部署，用更高速的鏈路減少鏈路數量，克服鏈路捆綁(LAG) 局限性，同時簡化路由處理和簡化MPLS部署已經成為一種趨勢，運營商對于部署100GE顯得非常迫切。

雖然在骨干網上部署100GE是必由之路，但是這對于運營商降低單位比特成本的目標來說遠遠不夠，畢竟網絡邊緣的業務是驅動帶寬迅速增正的根本原因，因此在網絡邊緣的高速以太網顯得更加重要，它不僅可以幫助運營商達到單位比特傳輸的成本，同時還可以很好地處理高價值業務如IPTV、企業VPN和移動LTE業務。與核心路由器只需要簡單地把流量快速地轉發出去不同，在網絡邊緣的路由器需要轉發速度與多業務支持能力兼顧。只有這樣，才能充分挖掘每比特的價值，成為流量的經營者，而不只是作為流量的轉發者。

阿爾卡特朗訊的100GE方案

早在2008年底，阿爾卡特朗訊的100G芯片組FP2已經商用，用于構建50G IOM3線卡。100GE的標準在2010年定標后不到一個月，我們即發布了基于FP2芯片組并符合規范的單端口100GE線卡。在業務路由領域的持續創新，是核心競爭力的體現—與業內一些其他廠商不同，我們在主要的數據產品線上（包括7750SR和7450ESS等），一直采用自有的網絡處理器，從FP1到FP2，通過架構與工藝的優化，不斷提升網絡處理器的性能，成為網絡邊緣提高業務控制能力的堅實基礎。

FP2芯片組的出現，使得城域邊緣提前進入到100G的時代，但隨著光進銅退的不斷推進，以及流媒體業務的爆炸性增長，城域邊緣面臨的壓力急劇增加。在FTTH的場景中，單個OLT的上行動輒達到幾十個G，占用大量的10GE端口，城域BNG設備要具備提供高密度的10GE端口的能力。相應的BNG上行帶寬也成倍增長，因此，100GE端口的數量也要增加。

FP3：高性能業務路由平臺的核心

基于上述需求的驅動，阿爾卡特朗訊在2011年6月再次推出新一代的網絡處理器FP3，突破性的將目前最快速的IP網絡性能提升4倍。FP3處理器能夠支持400Gb/s 的處理能力，為寬帶密集型業務、應用和內容帶來新的契機，并同時降低能耗達50%。

作為新一代IP路由技術的首款產品，FP3處理器可以滿足未來對公共和專用的超高性能IP網絡的需求。例如，單個FP3處理器能同時處理70000個高清視頻流請求或840萬個云會話請求。

FP3網絡處理器將在阿爾卡特朗訊的高效能網絡（HLN）架構中發揮重要作用，可確保運營商增加容量、降低成本并拓展新的營收渠道。傳統的業務路由平臺受限于網絡處理器的能力，運營商不得不在性能、功耗、和業務控制顆粒度間做出選擇，通常需要在某些方面做出妥協，然而上述三個因素對于網絡邊緣都至關重要，在FP3的支持下，網絡性能在提升高達4倍的情況下，仍然能確保對用戶和業務進行精細化的控制，使運營商能夠在自有網絡上交付新型寬帶業務、內容和應用，并實現更高的可靠及可持續性。未來，FP3處理器將應用在阿爾卡特朗訊高性能IP業務路由系列產品中，支持城域網、邊緣網絡及高效能網絡的核心架構。

圖1 FP3在性能與業務顆粒度間的高度彈性

目前100G線卡的構建有多種方式，可以采用多個10G、20G或者40G芯片組合，也可以直接使用100G芯片。采用多個芯片構建100G線卡與單芯片100G線卡有很多區別，采用單芯片構建的100G線卡可以在多個端口之間動態共享資源，開發單口100GE接口比較容易，但是采用多個芯片構建的100G線卡就很難提供單口100GE接口，在各個端口之間要非常細致的進行負載均衡以避免由于資源未能共享而造成的數據處理問題。上海貝爾的100G線卡使用FP2或FP3芯片組構建，避免了多芯片組合的問題。在即將發布的基于FP3的新的線卡系列中，將出現單槽位2x100GE的線卡，和20x10GE的超高密度業務線卡。即在一個標準19英寸機架中，可提供多達60個100GE端口或600個10GE端口，不僅如此，FP3的超高性能還將加速400G網絡接口的出現，這表明，隨著阿爾卡特朗訊的持續創新，運營商將從容面對城域邊緣的流量激增和精細化控制的需求。

FP3的突出性能得益于其專為業務路由機制所優化的體系架構—不同于市場上獨立芯片廠商所提供的通用型網絡處理器，FP系列芯片組來自于內部的處理器設計團隊，從第一代芯片組至今，該團隊一直負責規劃處理器路線圖，設計處理器內部的體系架構，選擇處理器制程，測試性能等一系列工作，因此，我們能夠完全將業務路由的需求，貫穿于處理器的設計中。而通用型的網絡處理器不得不以犧牲性能為代價來拓展其應用場合，從而獲得更廣泛的目標市場。

阿爾卡特朗訊全新100GE接口模塊得益于FP系列芯片組的技術創新，而且在熱效率方面進行了優化，上一代的FP2已經將每GB數據傳輸的能耗降低到4瓦左右，與目前廣泛部署的10G和40G設備相比有明顯改善。而即將部署的FP3芯片組將進一步降低7750SR路由器產品本已非常低的能耗水平，每GB的功耗降低至2W左右

圖2 FP系列芯片組不斷提升的效率能耗比

今天，阿爾卡特朗訊的100G路由解決方案已廣泛服務于全球大型運營商和云計算提供商，隨著流量的增長，尤其是視頻業務需求的強勁增長，城域邊緣對超高速業務路由平臺的需求也愈加迫切，我們在這一領域的持續創新不僅能幫助運營商以100G應對這一挑戰，并已經為400G做好準備。