Программно-аппаратный комплекс для обработки и анализа трафика в телекоммуникационных сетях связи

ЦКРФ.466511.002

 

Комплекс имеет следующие возможности:

  • Скорость обработки до 320 Гбит/с через 16 портов стандарта 10G
  • Коммутирование трафика между портами по заданным алгоритмам
  • Фильтрация пакетов по заданным наборам параметров до 4 уровня модели OSI
  • Анализ пакетов до 7 уровня протоколов модели OSI (технология Deep Packet Inspection, DPI)
  • Возможность гибкой модернизации для анализа любого стека протоколов

Технические характеристики:

  • Поддержка стандартов  Ethernet 10G (IEEE 802.3ae), SONET/SDH STM-64 (10Гбит/с)
  • 16 SFP+ портов на фронтальной панели
  • Пиковая пакетная скорость коммутации – 224 миллиона пакетов в секунду (по 14 миллионов на порт)
  • Управление по консоли, через web-интерфейс, а так же по протоколам SSH, telnet
  • Потребляемая мощность – 500 Вт
  • Исполнение для стандартной стойки телекоммуникационного оборудования 19”, высота 1U
  • Возможно исполнение в индустриальном диапазоне рабочих температур

Структурно комплекс состоит из трех функциональных модулей – модуля кросскоммутации и двух идентичных модулей глубокой обработки пакетов (DPI модули).

МОДУЛЬ КРОССКОММУТАЦИИ

Модуль кросскоммутации осуществляет коммутацию Ethernet-пакетов между фронтальными портами и модулями DPI, фильтрацию пакетов, а так же выполняет конфигурирование модулей DPI. Модуль состоит из следующих частей:

  • Ключевой компонент модуля – программируемая логическая интегральная схема коммутации трафика. Программируемая логическая интегральная схема связана с фронтальными SFP+ портами, а также по линиям высокоскоростной передачи данных связана с модулями DPI. Пакеты могут коммутироваться из любого порта или модуля в любой другой, в зависимости от настроек. Так же программируемая логическая интегральная схема выполняет фильтрацию трафика, обрабатывая пакеты до 4 уровня модели OSI
  • Вспомогательная программируемая логическая интегральная схема контроля периферийных устройств и конфигурирования
  • Процессорный модуль на основе PowerPC, с установленной операционной системой Linux, осуществляет конфигурирование комплекса, а так же обеспечивает пользовательский интерфейс
  • Оперативная память с низкой задержкой стандарта RLDRAM3 объемом в 4608 Мбит в 8 микросхемах, с пиковой скоростью обмена данными с каждой 76.8 Гб/с, подключенная к программируемой логической интегральной схеме коммутации трафика

 

МОДУЛЬ DPI

Модуль DPI состоит из аппаратного модуля, включающего в себя до двух программируемых логических интегральных схем и различные типы оперативной памяти, а также одноплатного компьютера стандарта COM-express на несущей плате 

 

МОДУЛЬ АППАРАТНОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ DPI

Аппаратный модуль осуществляет обработку трафика на канальном уровне (обработка и формирование новых Ethernet-пакетов), на сетевом уровне (работа с фрагментированными IP пакетами, анализ данных заголовка пакетов) и на транспортном (контроль целостности TCP и UDP сессий). Аппаратно блок включает в себя две программируемые логические интегральные схемы, связанные друг с другом высокоскоростным интерфейсом.

 

К первой программируемой логической интегральной схеме подключены:

  • Разъем SODIMM, в который может быть установлено до 8ГБ оперативной памяти стандарта DDR3
  • Оперативной память с низкой задержкой стандарта RLDRAM2 (Reduced-latency RAM) объемом 2760 МБ в 6 модулях

Ко второй программируемой логической интегральной схеме подключены:

  • Высокоскоростная память QDRII+ (Quad Data Rate SRAM) объемом 864Мбит в 6 модулях.
  • Оперативная память SDRAM объемом 1_Гбайт

Аппаратный модуль DPI связан с модулем кросскоммутации по интерфейсу высокоскоростному последовательному интерфейсу, обеспечивая передачу данных со скоростью до 40Гбит/с и с модулем программной обработки по интерфейсу PCI Express x4 (16 Гбит/с). Кроме того, на модуле установлен дополнительный SFP+ порт, по которому может осуществляет прием и передача трафика, что позволяет использовать модуль DPI, как отдельное устройство. Благодаря широкой связанности программируемых логических интегральных схем между собой и другими модулями, возможно, как их автономное использование для решения независимых задач, так и совместное, для организации параллельных вычислений.

 

МОДУЛЬ ПРОГРАММНОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

Программная часть комплекса реализована на одноплатном промышленном компьютере стандарта COM-express. Включает в себя процессор Intel® Core™ i7-3615QE  (4ядра 2.3ГГц) и 8Гб оперативной памяти DDR3. Компьютер работает под управлением операционной системой Linux. Компьютер устанавливается на несущую плату, на которой так же размещены:

  • Стандартный разъем SATA c питанием для 2.5” жестких дисков
  • Интерфейсы VGA, Ethernet и USB 2.0. В случае использования только модуля DPI, эти интерфейсы могут быть выведены на переднюю панель для пользовательского доступа

Готовое изделие

ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ ИНТЕРФЕЙС

Пользовательский интерфейс комплекса обеспечивает процессорный модуль на основе Power PC на модуле кросскоммутации. Этот модуль отвечает за конфигурирование программируемых логических интегральных схем, а так же имеет возможность подключаться по интерфейсу SATA к жестким дискам модулей DPI для обновления их операционной системы. Так же он обеспечивает интерфейс к внутренним регистрам микросхем, позволяя собирать статистику работы, отслеживать состояние комплекса, менять режимы работы и загружать новые настройки. Настройка и мониторинг комплекса пользователем возможным по следующим интерфейсам:

Сетевой WEB-интерфейс. Доступ осуществляется из браузера пользователя

Сетевое подключение по протоколу telnet

Консольное подключение через COM-порт 

Модульная структура и применение стандартных интерфейсов между ними, позволяет использовать комплекс в трех различных комплектациях

Использование полного комплекса. При этом возможно использование, как одного, так и двух модулей DPI одновременно

Использование только модуля кросскоммутации для коммутирования и фильтрации трафика

Использование только модуля DPI. 

Благодаря гибкому сочетанию программных и аппаратных средств, комплекс может решать широкий спектр задач обработки данных в телекоммуникационных сетях, обеспечивая поддержку любых стандартных протоколов.

 

Разработка данного изделия, включая схемотехнику, конструктив, программное обеспечение ПЛИС и встроенное ПО процессоров, а так же сервисное ПО и ПО управления выполнено коллективом НПП «Цифровые решения».  

 
 
Общий вид комплекса
 
Структурная схема
 
 

 

 

Внешний вид комплекса

 

Документация
 

     Краткое описание


     Техническое описание