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處理性能是用戶在選擇核心交換機時最為關注的一點。同時，由于用戶的網(wǎng)絡環(huán)境紛繁多樣，總處在不斷的發(fā)展和變化之中。如何應對未來的發(fā)展和變化?
如何應對用戶多種不同環(huán)境的挑戰(zhàn)?這些都對核心交換機靈活支持各種不同的業(yè)務提出了挑戰(zhàn)，業(yè)務按需疊加的能力成為必然，同時，業(yè)務的疊加不應影響核心交換機的處理性能，也就是在設計時應該考慮到業(yè)務和性能并重的要求。
針對這種情況，業(yè)內(nèi)采取了NP+ASIC的設計方式，這種體系結構完美地滿足了強大處理能力、業(yè)務按需疊加、業(yè)務和性能并重的現(xiàn)代核心交換機設計需求，成為目前核心交換機設計中最為重要的發(fā)展方向。交換機的體系結構在很大程度上決定了其處理能力和業(yè)務支持能力。目前，業(yè)內(nèi)主要有以下幾種常用的技術：
1 通用CPU的優(yōu)點是功能易擴展，理論上可以實現(xiàn)任何網(wǎng)絡功能，但缺點是性能低下。所以，在核心交換機的體系結構設計中，通用CPU一般僅用于網(wǎng)絡設備的控制和管理。
2 ASIC芯片可以使用硬件方式實現(xiàn)性能極高的多種常用網(wǎng)絡功能，單顆芯片就可以實現(xiàn)幾百MPPS以上的處理能力。但ASIC芯片一旦開發(fā)完畢就很難繼續(xù)擴展其他應用了，新功能的添加需要芯片研發(fā)公司花費較長開發(fā)周期。所以，ASIC芯片最合適應用于處理網(wǎng)絡中的各種成熟傳統(tǒng)功能。
3 FPGA是可以反復編程、擦除、使用以及在外圍電路不動的情況下用不同軟件就可實現(xiàn)不同功能的一種門陣列芯片，可以在一定程度上靈活地擴展業(yè)務處理類型。但可惜的是，F(xiàn)PGA由于技術的限制，發(fā)展至今其處理能力還是非常有限的(今年6月份業(yè)界推出了10G處理能力的FPGA，但還未得到大規(guī)模的成熟應用)，造成了FPGA無法很好地同時處理多種協(xié)議，不能滿意地勝任復雜業(yè)務擴展。所以，在核心交換機體系結構中，F(xiàn)PGA一般僅應用于少量簡單協(xié)議的擴展。
4 NP網(wǎng)絡處理器內(nèi)部由若干個微碼處理器和若干硬件協(xié)處理器組成。近幾年，NP技術得到了長足的發(fā)展，使得NP保留了ASIC高性能處理數(shù)據(jù)的特性(2002年業(yè)界就出現(xiàn)了10G的NP產(chǎn)品，現(xiàn)在業(yè)界還出現(xiàn)了少量的40G處理能力的NP產(chǎn)品)。同時，NP通過眾多并行運轉(zhuǎn)的微碼處理器，能夠通過微碼編程進行復雜的多業(yè)務擴展。NP技術的不足是網(wǎng)絡廠商使用NP進行產(chǎn)品設計時需要投入大量的相關開發(fā)人員，各廠家的NP需要統(tǒng)一標準，無法進行開發(fā)經(jīng)驗的復制，同時NP的性能和ASIC相比依然還存在一些差距，所以NP網(wǎng)絡處理器被應用于高端網(wǎng)絡產(chǎn)品復雜的多業(yè)務擴展，但并不用于網(wǎng)絡傳統(tǒng)功能的實現(xiàn)。
無疑，通過對幾種體系設計技術的分析可以看出，使用NP+ASIC的體系設計方式是最為完美的選擇。使用ASIC芯片高速處理各種傳統(tǒng)的業(yè)務，如二層交換、三層路由、ACL、QoS以及組播處理等等，滿足核心交換機對于交換機處理性能的需求;而利用NP實現(xiàn)各種非傳統(tǒng)或未成熟的業(yè)務，根據(jù)需要靈活支持IPV6、Load Balancing、VPN、NAT、IDS、策略路由、MPLS、防火墻等多種業(yè)務功能，滿足核心交換機對于業(yè)務按需疊加的需求;同時NP接近ASIC的高效特性又保障了多業(yè)務提供的高性能，依然保持了核心交換機對于強大處理能力的需求。
