霧里看花 如何選擇真正的萬(wàn)兆防火墻
回顧網(wǎng)絡(luò)與安全的發(fā)展歷程,不難發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展總是巧合的成為了安全發(fā)展的風(fēng)向標(biāo),其中有兩個(gè)主要原因。一方面,安全防護(hù)手段針對(duì)的網(wǎng)絡(luò)攻擊與威脅往往出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成熟之后;另一方面,安全設(shè)備往往被視為網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備的有益補(bǔ)充。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的設(shè)計(jì)原則是快速的進(jìn)行數(shù)據(jù)交換傳輸,即效率優(yōu)先,而安全設(shè)備不僅需要對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)文的合法性、威脅性進(jìn)行判斷識(shí)別,還要分析處理報(bào)文載荷部分,因此,安全設(shè)備則是安全優(yōu)先,效率其次。
隨著"三網(wǎng)合一"、 "P2P視頻"、"高清寬帶"、"云時(shí)代"等逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求產(chǎn)生了幾何級(jí)別的增長(zhǎng)。目前,"千兆到桌面、萬(wàn)兆做骨干"對(duì)于交換機(jī)和路由器都已基本實(shí)現(xiàn),在這種趨勢(shì)下,傳統(tǒng)千兆防火墻不可避免地成為了網(wǎng)絡(luò)的瓶頸,無(wú)法真正適用于高速網(wǎng)絡(luò)中。因此,在萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模普及的今天,萬(wàn)兆安全時(shí)代也真正來(lái)臨了。
盡管各大廠(chǎng)商都意識(shí)到萬(wàn)兆安全設(shè)備的推出勢(shì)在必行,然而基于對(duì)市場(chǎng)的理解和技術(shù)儲(chǔ)備的不同,目前市場(chǎng)上的萬(wàn)兆防火墻產(chǎn)品也是參差不齊。面對(duì)市場(chǎng)萬(wàn)兆防火墻魚(yú)龍混雜的情況,作為用戶(hù),如何分辨真?zhèn)?,選擇最為合適的產(chǎn)品呢?接下來(lái),我們將從四個(gè)角度來(lái)探討一下。
其一,平滑擴(kuò)容十分重要
迅速發(fā)展的應(yīng)用推動(dòng)著網(wǎng)絡(luò)帶寬不斷拓寬,從56K modem到ISDN、ADSL、EPON等百兆千兆入戶(hù)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn);同樣的,隨著大規(guī)模數(shù)據(jù)中心建設(shè)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算的到來(lái),業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)量也急劇發(fā)展,交換路由設(shè)備的性能都是業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)際性能幾十倍甚至更多,足可以滿(mǎn)足未來(lái)3~5年的發(fā)展,而安全設(shè)備的選擇,我們以業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間萬(wàn)兆互聯(lián)為例,在兩個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中部署防火墻至少應(yīng)該是萬(wàn)兆級(jí)別,而這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,因?yàn)楫?dāng)前選擇的萬(wàn)兆防火墻性能可能會(huì)在業(yè)務(wù)擴(kuò)容之后成為業(yè)務(wù)瓶頸。如果該防火墻不具備性能擴(kuò)容能力,就可能會(huì)造成投資的浪費(fèi)。因此建議選擇具備性能可平滑擴(kuò)容能力的萬(wàn)兆防火墻。
市場(chǎng)上大多萬(wàn)兆防火墻宣稱(chēng)最大性能為20G。而此類(lèi)防火墻不僅不能從性能上擴(kuò)容,而且實(shí)際性能更達(dá)不到宣稱(chēng)的數(shù)值,如一些防火墻所謂的20G的性能是在Jumbo幀的情況下得來(lái)的,而Jumbo幀作為非標(biāo)準(zhǔn)化格式的報(bào)文,一般在互聯(lián)網(wǎng)上是不可能傳輸?shù)?。目前在市面上?shí)際性能可達(dá)到20G的防火墻主要是一些網(wǎng)絡(luò)類(lèi)廠(chǎng)商所推出的,借鑒交換路由設(shè)備,采用分布式轉(zhuǎn)發(fā)架構(gòu)設(shè)計(jì),一般可達(dá)到真正的萬(wàn)兆限速轉(zhuǎn)發(fā)。如H3C的超萬(wàn)兆防火墻F5000就借助中高端交換機(jī)采用的Crossbar架構(gòu),增加一塊防火墻業(yè)務(wù)接口板,實(shí)現(xiàn)性能平滑擴(kuò)容的。
其二,功能可擴(kuò)展性不容忽視
對(duì)于萬(wàn)兆防火墻而言,不僅性能要可以平滑擴(kuò)容,而且其抵御攻擊威脅功能應(yīng)該也可不斷跟進(jìn)。對(duì)采用普通處理器的防火墻而言,增加功能則意味著性能的下降,因?yàn)閷?duì)普通CPU而言,每增加一行代碼,其性能就會(huì)下降一點(diǎn)。對(duì)萬(wàn)兆防火墻的部署場(chǎng)景,這是不允許的。因此業(yè)內(nèi)許多廠(chǎng)商就考慮通過(guò)其他手段從防火墻主處理器上卸載防火墻功能,如下圖所示:
首先,把處理相對(duì)比較簡(jiǎn)單,但是流量很大的"快速路徑"從處理器上"卸載(offlaod)",把"寶貴"的處理器資源留給復(fù)雜的協(xié)議處理和報(bào)文的深度檢測(cè)。另外一方面,本身具有高帶寬的外部接口專(zhuān)用芯片如FPGA/ASIC、NPU等等,具有很強(qiáng)的報(bào)文處理能力。讓這些芯片去承擔(dān)大吞吐量的快速路徑處理,充分發(fā)揮其硬件加速的特點(diǎn)。
而對(duì)于采用何種專(zhuān)用芯片來(lái)處理從處理器卸載下來(lái)的業(yè)務(wù)呢?我們來(lái)看一下幾種常見(jiàn)芯片的優(yōu)劣對(duì)比。#p#
芯片類(lèi)型
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性能
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擴(kuò)展性
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FPGA
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性能高
★★★★☆
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功能容易進(jìn)行升級(jí)和擴(kuò)展
★★★★★
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ASIC
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性能非常高
★★★★★
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不能進(jìn)行升級(jí)和擴(kuò)展
★
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NPU
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性能較高,但隨著微碼的增加,性能下降較快
★★★★
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功能容易進(jìn)行升級(jí)和擴(kuò)展,但要受到微碼空間的限制
★★★
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從上表中可以看到,無(wú)論采用上述何種模式的硬件協(xié)處理器,在性能上的差別不大,唯一的差別,就是功能是否可擴(kuò)展,對(duì)于層出不窮的安全威脅,功能能否擴(kuò)展就顯得尤為重要。在H3C SecPath F5000-A5中,采用的是FPGA來(lái)作為防火墻業(yè)務(wù)的協(xié)處理器,而主處理器則采用多核處理器,來(lái)實(shí)現(xiàn)控制層面與轉(zhuǎn)發(fā)層面分離、并行處理器多種業(yè)務(wù)等。
其三,能否與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接
高端防火墻與低端防火墻相比,在網(wǎng)絡(luò)中部署的位置更核心、可靠性要求跟苛刻,除了實(shí)現(xiàn)安全域劃分、抗攻擊外,還要無(wú)縫地與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)接,如將防火墻部署在使用OSPF、MPLS VPN、IPv6網(wǎng)絡(luò)中,對(duì)防火墻的網(wǎng)絡(luò)特性要求非常高,這也限制了許多信息安全類(lèi)廠(chǎng)商在防火墻領(lǐng)域的發(fā)展。而網(wǎng)絡(luò)類(lèi)廠(chǎng)商則具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。例如H3C的防火墻和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都基于同一套Comware軟件平臺(tái),這樣二者之間的對(duì)接就不存在問(wèn)題,而且防火墻可以借助這一平臺(tái)很容易地支持IPv6、OSPF、RIP、BGP等路由協(xié)議。
同時(shí),在大型網(wǎng)絡(luò)出口、數(shù)據(jù)中心,對(duì)組網(wǎng)的可靠性也提出了非常高的要求,網(wǎng)絡(luò)的任何一個(gè)設(shè)備、鏈路出現(xiàn)故障后都需要快速的切換、收斂。這要求防火墻必須能支持接口組聯(lián)動(dòng)、NQA、BFD等從物理接口到設(shè)備狀態(tài)等不同層面的可靠性機(jī)制,從而保障網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)可以快速的切換和收斂。
其四,性能不受海量安全策略影響
對(duì)于高端防火墻本身產(chǎn)品定位與部署位置而言,都決定了在其實(shí)際運(yùn)行時(shí),會(huì)開(kāi)啟海量的安全策略。而1條安全策略與10000條安全策略,對(duì)于防火墻的性能要求完全是不一樣的概念。在每年的運(yùn)營(yíng)商集采測(cè)試過(guò)程中,許多廠(chǎng)家的防火墻性能都會(huì)隨著策略的增加而迅速下降。因此,高端防火墻必須有效地解決這個(gè)問(wèn)題。H3C的F5000-A5是通過(guò)一個(gè)特有的ACL加速功能來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的,開(kāi)啟該功能后,即使開(kāi)啟上萬(wàn)條安全策略,防火墻性能變化都不大,能充分滿(mǎn)足在高端場(chǎng)合的應(yīng)用。
結(jié)束語(yǔ)
我們都知道,防火墻與交換路由在性能上始終存在差距,未來(lái)網(wǎng)絡(luò)性能技術(shù)會(huì)隨著用戶(hù)需求、芯片技術(shù)的發(fā)展呈幾何級(jí)發(fā)展,防火墻技術(shù)需要快速發(fā)展才能真正網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的腳步。
在選擇萬(wàn)兆防火墻來(lái)對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行防護(hù)時(shí),高性能、高穩(wěn)定性、豐富的網(wǎng)絡(luò)特性都是用戶(hù)需要考慮的因素。我們欣喜的看到H3C等廠(chǎng)商,依據(jù)積累的各行業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),針對(duì)用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)的脆弱之處,不斷的將高端交換路由技術(shù)移植到防火墻上,使得防火墻技術(shù)不斷推陳出新,防火墻性能上會(huì)不斷縮短與高端交換路由的差距,使得網(wǎng)絡(luò)安全均衡發(fā)展,為用戶(hù)構(gòu)建真正的安全網(wǎng)絡(luò)。
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