阿基米德說：“給我(wǒ)(wǒ)一(yī)個杠杆我(wǒ)(wǒ)能翹起整個地球！”
我(wǒ)(wǒ)覺得：“給我(wǒ)(wǒ)一(yī)台OpenBox設備我(wǒ)(wǒ)能改變整個網絡！”
牛皮吹大(dà)了，肯定會破。但牛皮吹多了，肯定會信。不管是自己還是别人！ 一(yī)、設備簡介      FAST是一(yī)個與平台無關的開(kāi)源架構,根據FAST原理和規範實現的CPU ＋ FPGA 異構網絡設備形态都屬于FAST平台。點擊此處了解FAST——開(kāi)源、開(kāi)放(fàng)、高速、高效。
     OpenBox是湖南(nán)新實全力打造的一(yī)款面向計算機網絡實驗科研與教學平台設備的品牌型号，是基于FAST架構實現的一(yī)種支持軟硬件全功能編程的網絡實驗開(kāi)發平台。物(wù)如其名，其設備外(wài)觀如白(bái)色，盒狀；小(xiǎo)巧，精緻；氣質樸素，純潔。其系統結構爲典型的多核CPU＋FPGA異構形式，輔以一(yī)個控制平台以太網接口和4個數據平台以太網接口。系統搭建遵循FAST架構規範，在多核CPU軟件側運行普通Linux系統、通用SOCKET應用、FAST軟件開(kāi)發環境和FAST應用。在FPGA硬件側運行平台相關FPGA OS邏輯和用戶模塊邏輯。軟件使用C語言編程，硬件使用Verilog語言編程。OpenBox也本着開(kāi)源、開(kāi)放(fàng)、高速和高效的原則爲國内外(wài)近百家高校和科研院所提供平台定制、功能定制、協議定制、案例定制和全方位的使用培訓、開(kāi)發服務等功能。
軟件也編程，硬件也編程，軟硬都可以編程。如果您不想編程，這平台可能不适合您折騰。建議您換個頻(pín)道試試？我(wǒ)(wǒ)就想打造一(yī)個完全服從自己的網絡世界，這才是真正的定義網絡。
     一(yī)台OpenBox設備就是一(yī)個完整的支持軟硬件全功能編程的網絡實驗平台，平台提供了軟硬件二開(kāi)發環境和大(dà)量應用開(kāi)發案例，用戶可以在上面進行軟硬件任何位置的編程開(kāi)發。
     一(yī)台OpenBox設備就能改變整個網絡？這個牛皮顯然是吹大(dà)了，但還不緻于會破。怎麽做？我(wǒ)(wǒ)們絕對不會。下(xià)面說點我(wǒ)(wǒ)們平台會的。
二、設備功能      1，編程語言      OpenBox設備是一(yī)台小(xiǎo)型嵌入式主機，擁有完整的操作系統和相關外(wài)設。其操作系統已經升級到ubuntu版本，開(kāi)源庫中(zhōng)支持的開(kāi)發語言基本上都可以在該平台使用。如C、C++、shell、perl、Python等等。      2，嵌入式開(kāi)發      我(wǒ)(wǒ)本是個嵌入式主機，在我(wǒ)(wǒ)上面做的開(kāi)發當然是嵌入式的開(kāi)發，還包括驅動移植等，如網絡驅動、GPIO、UART等等。      3，網絡服務搭建      apt-get install something。直接搭建和配置你想要的服務器。如FTP服務器、NFS服務器、HTTP服務器和DHCP服務器等等。      4，網絡協議編程      A. 系統命令或工(gōng)具：arp、route、ping、ftp、curl、iperf和tcpdump等。通過系統命令或工(gōng)具産生(shēng)或接收指定協議的數據包；查看并分(fēn)析協議格式内容；通過其修改網絡協議的數據内容或處理行爲；      B. 用戶态協議編程：使用libpcap和libnet兩個開(kāi)發庫實現網絡協議的ETH、ARP、IP、ICMP、TCP、UDP等協議内容的定義與構造，實現與對應網絡協議層次通信。libpcap的分(fēn)組獲取方式是接口所有流量送到CPU，通過libpcap的内核過濾器篩選後轉發用戶态處理；      C. 用戶态協議FAST編程：基于FAST軟件開(kāi)發環境與編程接口，實現對網絡分(fēn)組數據的硬件篩選，截取分(fēn)派到指定軟件應用編程處理，用戶可以自定義其輸出格式内容與轉發端口控制（單播、多播或組播）。分(fēn)組内容包含完整以太網幀，支持各層級完整協議解析與重組，且隻從硬件提取用戶關心的小(xiǎo)部分(fēn)特征分(fēn)組流送用戶态處理。如實現用戶态ARP功能應用、用戶态PING功能應用和用戶态DNS防禦功能等。收發任意用戶自定義網絡分(fēn)組數據幀格式都可以，也就是說從二層自定義、三層自定義到其他任何分(fēn)組協議層的定義内容均可以；      D. 内核态協議編程：實現諸如ARP内核模塊、ICMP内核模塊功能，類IP層模塊、類UDP模塊。在内核插入一(yī)個能處理ARP協議的模塊，添加一(yī)個類似IP層協議功能的模塊（處理以太網幀類型爲自己定義的内核模塊），添加一(yī)個類似UDP層協議功能模塊（處理IP層協議字段爲自己定義的内核模塊）。      5，網絡原型系統      軟件二層交換機：根據二層交換原理，僅使用FAST用戶态API接口編程，設計與實現一(yī)個二層以太網交換機原型系統，支持多端口分(fēn)組數據交換功能，實現基本的單播與廣播功能，支持MAC轉發表老化；      硬件二層交換機：将軟件二層交換的學習與老化功能留在CPU軟件端處理，學習好MAC表後，配置到硬件FPAG的轉發流表中(zhōng)，實現在硬件完成分(fēn)組解析、MAC查表與輸出轉發功能；      軟件三層路由器：根據三層路由原理，基于FAST設計與實現一(yī)個路由器原型系統，實現設備接口的ARP請求與響應功能、分(fēn)組三層解析與修改、FIB查表和二層替換等功能。支持控制平面（轉交協議棧）與數據平面分(fēn)開(kāi)處理，實現基本的路由轉發功能；      硬件三層路由器：将軟件三層路由器的控制平台留在CPU軟件端處理，并安裝Quagga路由學習軟件，将路由學習的FIB表及鄰接表内容更新到硬件FPGA的相關表項，實現路由器的數據平面完全硬件卸載處理；      軟件SDN交換機：根據OpenFlow協議1.3版本實現一(yī)個精簡的SDN交換機，協議通道支持與Floodlight控制器互聯，數據平面支持IPv4和IPv6的分(fēn)組匹配和轉發功能；      高精度硬件測量：由軟件構造測量報文并配置測量報文的發送時間及間隔，然後提交給硬件發送，硬件發送成功後可獲取每個報文的硬件輸出時間。再等待測量報文返回，在接口标記其硬件輸入時間後轉發給測量軟件。最後由軟件計算測量數據。由于測量數據均由硬件控制，其時間精度可達到ns級别。發包間隔設置爲固定長度，可在對端網絡測量網絡抖動，間隔設置爲零，則可以測量網絡的實時帶寬；      硬件SDN交換機：将OpenFlow的協議通道留在CPU軟件端完成，實現同步控制器下(xià)發的FLOW_MOD消息内容到硬件FPGA的轉發流表，在硬件完成分(fēn)組的解析、查表和執行動作等功能；      SDN拓撲測量：根據LLDP協議和BBDP協議測量純SDN網絡環境與跨SDN網絡環境的拓撲。支持用戶自定義拓撲探測協議數據的分(fēn)發與采集；      基于OVS的SDN交換機：軟件運行OVS，并将OVS的内核快速路徑流表卸載到硬件FPGA邏輯中(zhōng)，軟件實現OVS流表與硬件流表同步更新。      軟件LISP路由器：根據LISP工(gōng)作原理，在軟件三層路由器基礎上增加對LISP功能的支持，每個RLOC節點啓動後均自動與MS/MP注冊，獲取全網RLOC與EID的映射信息。支持各RLOC下(xià)任意EID節點之間互聯互通；      軟件段路由：根據段路由（segment routing，SR）工(gōng)作原理，在軟件三層路由器基礎上增加對段路由功能支持，支持用戶在路由實驗網中(zhōng)任意配置分(fēn)段跳轉路由功能；      軟件網絡編碼路由（暫未開(kāi)源）：感興趣的朋友可上網搜索網絡編碼路由相關資(zī)料；      時間敏感網絡系統（暫未開(kāi)源）：包含時間敏感網絡交換機與主機節點，各節點之間可動态靈活組網，時間同步自動完成。節點支持SDN流表轉發配置，輸出端口支持8個TT隊列，可将一(yī)條流在不同交換節點映射到不同優先級隊列調度輸出。隊列調度支持Qbv，可配置多種調度模式使用。主機節點加載高實時操作系統及實時驅動與協議棧，與交換機時間同步、調度同步。 三、售後服務      1，技術支撐與培訓
     平台提供免費(fèi)的軟硬件源碼、開(kāi)發環境、示例應用源碼及相關文檔。面向項目組建專屬服務微信群，提供免費(fèi)培訓，講解和剖析平台原理構架、實現方法、開(kāi)發流程和調測試步驟。免費(fèi)爲用戶提供設計、開(kāi)發指導及關鍵技術快速實現與測試驗證。      2，專屬定制服務      A. 系統架構：CPU可選：Intel、飛騰和龍芯；FPGA可選：Inetl、Xilinx和國産型号；      B. PCB器件：部分(fēn)解決方案器件可實現全國産化；      C. 設備外(wài)形：網卡、闆卡模塊、獨立1U/2U機箱、ATCA或VPX等；      D. 設備接口：網口支持1G、10G、40G和100G，串口（或轉RJ45）、USB口、JTAG調試口；      E. 操作系統：開(kāi)源Linux或國産Linux；      F. 内核模塊及應用：PCIe驅動、以太網驅動、協議棧内核模塊、協議棧用戶模塊和協議應用；      G. 原型系統：交換、路由、SDN、TSN，根據用戶需求定制開(kāi)發；      H .硬件卸載加速：高精度測量、TOE、根據用戶需求定制開(kāi)發。 四、更多了解      OpenBox平台爲您提供了可以在網絡分(fēn)組各個層次對分(fēn)組數據進行解析、處理、封裝和自定義的能力，允許用戶在硬件FPAG、軟件内核态和用戶态各環境下(xià)面處理和定義分(fēn)組數據。同時還允許分(fēn)組數據在軟件、内核、用戶态自由靈活循環分(fēn)派、處理和轉發。總有一(yī)個層次是适合您設計的，總有一(yī)個環境是适合您去(qù)開(kāi)發的，總有一(yī)條分(fēn)組處理流水線是可以滿足您業務或創新需求的。      OpenBox平台助力您在網絡學習、競賽、教學和科研各領域的原理驗證與創新設計中(zhōng)迅速領跑、高速騰飛和極速穿越。
     未來網絡因您的設計而變得更加美好！ 五、結語       FAST官網：www.fastswitch.org。
      湖南(nán)新實網絡官網：www.xperis.com.cn。