Hillstone山石网科SG-6000-X6150防火墙评测报告

Hillstone山石网科SG-6000-X6150防火墙评测报告
作者老韩 | 2010-10-14 11:38 | 类型互联网, 弯曲推荐, 研发动态, 网络安全 | 75条用户评论»
4年时间完成从0到100G的跨越，山石网科让人无话可说。

再过4年，中国信息安全行业的格局是否会被改变？10月21日，山石网科将在北京正式发布这款百G级别的产品，感兴趣的话可以猛击这里查看官方专题页。

原文发布于《计算机世界》。

本文尽量注意在正文中不出现带有个人感情色彩的语言；另一方面，拓展表现形式，用视频保存下测试中的经典瞬间，编辑后以更易于接受、传播的方式加以体现。

（对于镜头晃动带来的眩晕感我非常抱歉，此外请忽略鼻炎导致偶发的怪腔怪调……）
Hillstone山石网科（以下简称“山石网科”）是一个令人惊叹的安全企业。

自成立以来，该公司保持着稳定、高速的产品研发速度，有步骤地推出了一系列多功能安全网关产品，占据了市场先机。

但所有这些产品，其形态都属于“盒子（Appliance）”的范畴，固化的业务处理单元决定了其防火墙性能无法突破20G 这条水平线。

而在云计算从未来时发展为现在进行时的今天，运营商、金融、教育等大型行业用户有了更高的业务需求，百G级别的防火墙在骨干网、数据中心等环境开始进入实际应用阶段。

为了应对新的需求变化，山石网科又于近期推出了SG-6000-X6150（以下简称X6150）高性能防火墙，我们也在第一时间对该产品进行了测试分析。

为了达到百G级别的处理能力，X6150改用“机框（Chassis）”式产品形态，实现了可插拔部件全冗余及业务的智能分布式处理。

该产品采用5U规格设计，共内置了12个扩展槽位，其中10个可用于接口模块（IOM）、安全服务模块（SSM）或QoS服务模块（QSM），2个用于系统主控模块（SCM）。

设备亦采用了高速大容量交换背板，为每个模块提供了足够大的数据通路。

对于高端电信级产品来说，供电子系统与散热子系统的重要性亦不容忽视。

X6150最多可内置4个电源模块（650W），支持双路主备冗余部署，加上具有热插拔特性的风扇模组，可以最大程度地保障系统的稳定运行。

多核Plus G2的高级形态
目前，通过单独的处理器还很难达到百G级别的防火墙性能，业务的分布式处理是目前市场上百G防火墙产品的主流选择。

不同厂商必然有着不同的系统实现方式，对于山石网科来说，经过多次发展演变的多核Plus G2架构则是X6150实现智能分布式处理的基础。

在首批发布的安全网关产品中，山石网科定义了以交换为核心的多核Plus系统架构。

由于业务处理单元和接口都采用固化设计，无法实现接口和处理能力的扩展。

而其随后推出的一系列采用多核Plus G2架构的产品中，交换背板的重要性有了显著提升。

以去年我们测试过的SG-6000-G5150为例，模块化设计是当时该产品最吸引人的特性，用户可以根据实际部署需要，选择合适的接口模块及应用层功能模块，灵活拓展整机接口数量和应用层业务的处理能力。

但由于产品定位的原因，当时发布的SG-6000系列产品的整机防火墙性能决定于单一的业务处理单元，还未能发挥出多核Plus G2架构的最大潜力。

直到百G级别的X6150面世，山石网科才向我们展示了多核Plus G2架构的高极形态。

在这款产品中，无论主控模块、安全服务模块还是接口模块，都是挂在交换核心上的同级节点。

他们彼此间没有绝对的对应关系，也不存在任何扩展限制。

安全服务模块依旧基于高性能多核处理器进行设计，多业务节点间完全并行工作，处理不同的数据流量。

为最大化地提升分布式处理的执行效率，X6150的接口模块上也都不惜成本地使用了单颗或多颗多核处理器，可以根据各安全服务模块的负载情况智能地进行流量分配，以达到理想的负载均衡效果。

智能分布式处理也会带来一些额外的问题，由于数据流的去向存在不确定性，ALG 等需要结合多条流进行处理的业务实现起来会变得比较麻烦。

X6150在尽可能均衡地发送流量到不同安全服务模块的同时，也会将有业务相关性的会话分发到同一个安全服务模块进行处理，保证了数据转发的正确性。

而对于QoS等更复杂的应用，该产品也继续提供独立业务模块形式的解决方案，在性能与实施成本之间找到合理的平衡。

性能：挑战极限
X6150的真实性能是所有测试工程师共同关心的话题，我们依照RFC 2544和RFC 3511规范，对开启防火墙模块时的系统性能进行了完整考察。

与以往不同的是，要测试这款产品的极限性能，必须根据实际情况动态调整模块的搭配策略。

例如在吞吐量与延迟测试中，64、128、256Byte帧长时的测试流量并不大，我们采用了7个安全服务模块与3个万兆接口模块的搭配；而在512、1024、1280、1518Byte帧长的测试中，带宽方面的压力比较大，所以采用5个安全服务模块
与5个万兆接口模块的搭配。

从测试结果中可以看出，在路由模式、单条策略的配置下，X6150在64Byte帧长时的吞吐量达到16.47%，此时在命令行下能够看到各安全服务模块都满负荷运转，流量均衡的效果十分优秀；使用1024、1280及1518Byte帧长测试时，该产品的吞吐量都接近线速，无愧于百G级别产品的称号。

平均延迟方面，使用7种帧长90%吞吐量的负载进行测试时，延迟结果都在20微秒以内。

在如此大的
负载下，X6150还能将延迟保持在这种水准，表现可谓相当出色。

如今，新型的DDoS攻击已经将攻击重点从带宽转向防火墙或服务器的连接处理能力。

攻击者经过巧妙构造，可以在不明显抢占带宽与CPU资源的情况下，使防火墙等安全设备达到并发连接上限，达到阻断正常业务的目的。

X6150在连接处理能力方面的测试结果无疑令人很有信心，在TCP No Close模式下，我们实测得的TCP新建速率超过100万。

即便是在标准的HTTP 1.1模式下，新建连接速率仍然高达76万以上。

需要说明的是，这两个数值也只是测试仪能达到的最大性能，从控制台显示的系统资源占用情况看，X6150仍然还有部分性能余量。

并发连接方面，该产品每个安全服务模块标称的最大并发连接数为850万，我们在配置6个安全服务模块、4个接口模块情况下测得的最大并发连接数正好是单模块标称值的6倍（每模块需要保留512个连接给系统使用）。

5000万并发、100万新建的测试结果相当惊人，我们也是第一次在安全产品评测中见到这样的成绩。

更稳定更可靠
智能分布式系统的构建虽然比较复杂，却能为产品带来更加丰富的特性。

除了前文验证过的性能优势外，X6150在业务可靠性方面的表现也值得一提。

由于接口模块要先对入方向的数据流进行分配，在策略允许的情况下，当安全服务模块出现增减时，数据流的分配情况也应随之发生变化。

这意味着，系统在安全服务模块发生故障时将拥有一定的自我调整能力，用户也可以在在线状态下动态调整安全服务模块的配置。

【视频】
为了验证这个猜想，我们设计了一个有针对性的测试用例。

首先，使用测试仪生成稳定的每秒60万的HTTP新建流量，这会在配备了7个安全服务模块的X6150上大约消耗65%左右的系统资源。

当流量稳定运行一段时间后，人为在线拆除一
块安全服务模块，测试仪控制台上记录的压力曲线出现一个轻微波动，随即恢复正常。

从设备控制台的监控中可以看到，此时的系统资源消耗平均已超过70%，说明离线模块所对应的负载已被动态分配到其他节点进行处理。

等X6150在这种状态下稳定运行一段时间后，再人为将拔出的模块推进插槽，系统马上识别出并开始进行配置。

稍后再查看系统运行状态，7个安全服务模块全部正常工作，资源占用率重新回到65%左右。

由此可见，只要用户在部署时为系统留出性能余量，采用智能分布式架构的X6150就能够在面临业务增长、突发安全事件或部分系统异常情况时拥有一定的自适应能力。

测试后记
在整个测试过程中，我们始终被一种兴奋的情绪所感染。

回顾在市场上公开发布的各款产品，X6150应该是国内真正意义上的、纯粹的信息安全企业推出的第一款采用智能分布式架构的产品。

测试结果也证明，它确实达到了百G级别的处理能力，且仅在5U规格的机箱空间内。

这无论对山石网科还是整个国内信息安全行业来说，都是一个值得纪念的里程碑，必将会为行业整体水平的提高带来帮助。

毫无疑问，骨干网和数据中心将是高端防火墙的必争之地。

信息安全企业必须加强对此类应用环境的理解，才能使功能更有针对性，让产品更加贴近用户。

我们相信，山石网科有X6150作为基础，这一切不会太遥远。