什么是网络处理器?有哪些用途？

什么是网络处理器？处理器可以说是机器的大脑，通过处理器，能够对0、1数据进行处理。为增进大家对处理器的认识，本文将对网络处理器，以及网络处理器的应用场景予以介绍。如果你对处理器、网络处理器具有兴趣

什么是网络处理器？处理器可以说是机器的大脑，通过处理器，能够对0、1数据进行处理。为增进大家对处理器的认识，本文将对网络处理器，以及网络处理器的应用场景予以介绍。如果你对处理器、网络处理器具有兴趣，下面讲讲什么是网络处理器和网络处理器的用途。

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一、什么是网络处理器?

网络处理器(Network Processor，NP)是一种专用于网络系统的微处理器，它使得网络系统能够具备高性能和灵活性。与通用处理器不同，NP不以通用处理能力如定点和浮点计算能力、CPU主频为主要性能指标，而是针对网络分组的处理和转发这一中心任务采取了架构上的优化，提供线速的分组转发能力;又与ASIC不同，NP作为处理器，又具备软件可编程的特点。

网络处理器的技术特性

网络处理器作为第四代网络系统的核心器件，有以下技术特性：

(1)专用指令集：片内转发引擎‘般具有专用的精简指令集，这些指令经过针对网络数据处理的优化，例如数据读写。状态判断。堆栈操作，哈希查找等。

(2)专用组件( 协处理器)：要求高速处理( 线速) 的通用功能模块可以用硬件来实现以提高性能。例如路由查找和数据加密等。

(3)可编程性：网络处理器的本质在于其可编程性，从而改变ASIC灵活性差的缺点。这是通过提供界面友好而功能强大的编程、调试和性能评价等软件环境实现的。

(4)并行处理：网络处理器能够实现不同级别的并行处理，通过流水线实现指令级的并行，通过硬件线程实现线程级的并行，通过片内处理器结构实现处理器级的并行。

(5) 模块化设计：网络处理器体系结构的模块化也包含不同的层次，硬件层面和软件层面的模块化。通过模块化设计力图在保持高性能的基础上获得很好的可扩展性和灵活性，并能使设备厂商容易研发不同性能和不同特性的设备。

(6)可扩展性：网络处理器的可扩展性同样包括硬件可扩展性和服务可扩展性。前者指网络处理器除了可以用来研制小型设备，还可以通过交换机构的连接研制大型设备。后者是指可以在对原有软件结构做很小改动的基础上加入新的服务和功能。

二、网络处理器应用场景

网络处理器的基本就用是数据包的转发.但是数据包的转发只是前几代的网络路由嚣的重点.而“分组处理”由于其重要性成为了当前的主要任务。分组处理是一个非常宽泛的术语，这意味着广泛的应用。

在LAN/企业网中，网络处理器主要完成以下工作：

(1)入侵检测系统、数据加密、网络监控、internet 防火墙等安全控制，防御内部和外部的恶意行为;(2) 进行分组分类.识别关键业务流，提供优先传输服务，实现用户在网络服务上的各种管理策略，保证服务质量QoS：(3) 提供虚拟专用网VPN、流量工程等。

在广域边缘或接入网络中.网络处理器的应用主要是支持多种新型业务和多种网络接入，并进行服务质量控制，其中包括：

(1) 分组分类、聚合和调度： (2) 实现基于业务等级协议(SLA) 的服务质量管理，提供带宽和时延保证，支持动态带宽管理：(3) 提供VPN、实现负载均衡、安全与网络监控：(4)分解和装配各种类型的协议数据单元，执行协议转换。支持多种传输媒体接入。

在核心网中，网络处理器用在OC一48到OC一192甚至更高速率下实现对聚合流的分类识别和转发，支持服务质量控制和流量工程.支持多协议标号转换(MPLS) 、区分服务(DiffServ) 等协议。

以上场景中，低端的只需要1-2核跑所有的数据面和控制面程序就行;对于中端应用，控制面需要单核能力强的处理器，数据面需要能效高，核数众多的处理器和网络加速器;高端路由器需要专用asic进行数据面处理，同时使用单核能力强的处理器做控制面。