随着网络带宽需求的不断提高以及网络服务类型的多样化,以前以CPU为核心的网络系统结构框架已经在针对众多帧处理这一重要环节上明显不能胜任如,而以ASIC配上CPU为核心的网络系统结构框架在网络服务类型不断涌现的大浪前也难以抵挡,因为ASIC往往针对某种具体类型的协议,难以支持多种协议,即使在处理具体协议时,往往也不大考虑应用上的可配置性和可扩展性,所以难以满足新的网络服务类型的需求,另外ASIC芯片的研发大致需要两年的设计周期又足以让网络系统出现了青黄不接的尴尬局面。此时具有灵活性的网络处理器的出现恰恰可以缓解此,网络处理器是面向网络应用领域的应用特定指令处理器,它具有面向数据分组处理、具有体系结构特征和特定电路、以及软件可编程等特性,其中通过灵活的软件体系提供硬件级的处理性能是网络处理器的关键特性。 目前,全球市场上有一些网络处理器,它们在组成网络系统结构上都大致相当,但在网络处理器芯片内部却往往采用不同的体系结构和设计理念。像Intel IXP采用微引擎流水线结构,HIFN NP4GX采用微引擎并行结构,Agere采用快速通道和慢速通道分叉结构等等。它们都各有千秋,互有利弊。我所研究的NP4GX有精简的帧处理指令集,可以处理IPv4和IPv6等多种协议,能够对帧进行流控制和管理、流量检测和控制、数据纠错。它可以支持组成64颗芯片的网络系统,通过中央控制器对系统内的芯片进行控制和配置,做到实时监测、实时汇报,是4Gbps上的最强力竞争者。本文介绍网络处理器发展史以及其优越性、EEDS(Egress Enqueue/Dequeue/Scheduler)对帧分片重组,帧分类,帧存储控制,流管理与控制,流量控制与整形,排队调度策略,帧校验和纠错等等。