📡 第七章 网络硬件设备的选购要点
📄 一句话概括

规格书上的「10 Gbps」指的是只做最基础的四层转发;一开安全功能,这个数字就崩。 全开 IPS、防病毒、SSL 解密、应用识别之后,只剩标称值的 12%。

📝 本节和前面几节的关系

07.04.05 讲了防火墙看「并发与新建」,这一节讲「怎么把这两项换算成型号」。 而换算的第一步,是先搞清「你会开哪些功能」——这一项差一档,选型区间就从 4 G 涨到 16 G。

一、功能一开,吞吐就掉

同一台标称 10 Gbps 的设备,逐层开功能的剩余吞吐:

开启的功能 剩余比例 剩余吞吐


仅四层转发 100% 10.00 Gbps 加 IPS 45% 4.50 Gbps 加防病毒 30% 3.00 Gbps 加 SSL 解密 15% 1.50 Gbps 加应用识别 12% 1.20 Gbps

掉得最狠的两项是 SSL 解密与 IPS: 前者要把加密流量解开再加密,等于做两遍运算;后者要逐包做特征匹配。

这不是厂商虚标:规格书里那行小字通常写着「在某某条件下测得」,只是采购时没人看。 所以「10 G」这个数本身没错,错的是把它当成「能扛 10 G 的业务」。

二、按需求反推该买多大

反推公式只有一行:标称吞吐 = 实际需求 ÷ 剩余比例。

只开这些功能 剩余比例 要满足 2 G 需求


仅四层 100% 2.0 Gbps 加 IPS 45% 4.4 Gbps 加防病毒 30% 6.7 Gbps 加 SSL 解密 15% 13.3 Gbps 加应用识别 12% 16.7 Gbps

同样 2 Gbps 的需求,选型区间从 2 G 一路涨到 16.7 G。 而这四行之间的差别,只是「开不开某个勾」。

所以「防火墙该买多大」这个问题,必须先回答「你要开哪些功能」: 顺序反了,就会买到「参数够、一开功能就不够」的机器。

三、四类形态各有各的位置

形态 适合 不适合


专用防火墙 只做边界防护,性能优先 要多种功能时买不齐 UTM 一体机 中小企业,功能齐全省事 高吞吐场景全开后撑不住 虚拟化防火墙 云上、分支,弹性扩容 受底层性能与邻居影响 云原生防火墙 访问云上资源,按需付费 本地出口还得落地设备

四类的分界不在「功能多少」,在「性能与功能的耦合程度」: 专用防火墙把功能拆出去做成旁路,所以快但功能散;UTM 把功能都塞进一台,所以省事但慢。

选型的判断标准很实在: 如果你的实际需求低于 1 Gbps,UTM 的「全开撑不住」不是问题;如果需求是 5 Gbps 以上,专用设备加旁路才是正路。

四、动手 Demo:防火墙的功能一开,吞吐就掉下来

这段把同一台 10 Gbps 设备逐层开功能的剩余吞吐算出来, 再反过来按 2 Gbps 的实际需求推算各档需要多大的标称值。

base = 10.0
layers = [(u"仅四层转发", 1.00), (u"加 IPS", 0.45),
          (u"加防病毒", 0.30), (u"加 SSL 解密", 0.15),
          (u"加应用识别", 0.12)]
for name, ratio in layers:
    T([name, u"%.0f%%" % (ratio * 100),
       u"%.2f Gbps" % (base * ratio)], [0, 0, 0])
P(u"  标称要做到 %.1f Gbps。" % (2.0 / ratio))

实跑输出:

--------------------------------------------------------------------
防火墙的功能一开,吞吐就掉下来
--------------------------------------------------------------------
**规格书上的「10 Gbps」指的是「只做最基础的四层转发」。**
**一旦开了安全功能,这个数字就打折,而且折得很厉害。**

**同一台标称 10 Gbps 的设备,逐层开启功能后的剩余吞吐**:

  开启的功能      剩余比例     剩余吞吐       为什么掉
  --------------------------------------------------------------------
  仅四层转发      100%         10.00 Gbps     查表直通,最快
  加 IPS          45%          4.50 Gbps      逐包做特征匹配
  加防病毒        30%          3.00 Gbps      要还原文件、扫内容
  加 SSL 解密     15%          1.50 Gbps      解密再加密,两次运算
  加应用识别      12%          1.20 Gbps      要看载荷前若干字节

**全开之后只剩 1.2 Gbps,是标称值的 12%。**
  这不是厂商虚标——规格书里那行小字通常写着「在某某条件下测得」。
  问题是采购时没人看那行小字,只记住「10 G」。

**按真实需求反推该买多大的机器**:

  需要 2 Gbps 的实际吞吐,如果只开「加 IPS」,标称要做到 4.4 Gbps。
  需要 2 Gbps 的实际吞吐,如果只开「加防病毒」,标称要做到 6.7 Gbps。
  需要 2 Gbps 的实际吞吐,如果只开「加 SSL 解密」,标称要做到 13.3 Gbps。
  需要 2 Gbps 的实际吞吐,如果只开「加应用识别」,标称要做到 16.7 Gbps。
  **同样 2 Gbps 的需求,选型区间从 4.4 G 一路涨到 16.7 G。**
  **所以「防火墙该买多大」这个问题,必须先回答「你要开哪些功能」。**

**四类产品各有各的位置**:

  形态             适合                       不适合
  ----------------------------------------------------------------------------
  专用防火墙       只做边界防护,性能优先     需要多种安全功能时买不齐
  UTM 一体机       中小企业,功能齐全省事     高吞吐场景全开后撑不住
  虚拟化防火墙     云上、分支,弹性扩容       依赖底层性能,受邻居影响
  云原生防火墙     访问云上资源,按需付费     本地数据中心出口还得落地设备

**一句话**:把「标称吞吐」除以「你要开的功能的剩余比例」,**得到的数才是该拿去比价的数字。**

这个 Demo 的计算只有一行乘法:base * ratio。 但它把「规格书上的数」与「能用的数」之间的差距显式化了。

第二段那个除法更有用:它把「我需要多少」翻译成「我该买多大」,这是采购里最常被跳过的一步。

最后提醒一件事:这些比例是「典型量级」,不同厂商的产品差别很大。 所以正确的用法不是「背下这些比例」,而是「要求厂商提供「全开功能后的吞吐」实测值」。 给不出来的,就该被排在后面。

30 秒实验

  1. 找一份防火墙规格书,看它标了几个吞吐值。
  2. 如果有「IPS 吞吐」和「防病毒吞吐」,把它们除以标称值。
  3. 想一想:你们的防火墙实际开了哪几项功能?

常见误区

  1. 以为标称吞吐就是可用吞吐。全开功能后只剩一成多。
  2. 先看型号再看功能需求。顺序反了会买到「一开功能就不够」的机器。
  3. 以为所有厂商的衰减比例一样。差别很大,要索取实测值。
自测三问(点开对答案) 1. 防火墙开功能后吞吐衰减最多的两项是什么? —— SSL 解密(要解开再加密,两遍运算)与 IPS(逐包特征匹配)。 2. 实际需求 2 Gbps、要开 SSL 解密,标称要做到多少? —— 2 ÷ 0.15 ≈ 13.3 Gbps。 3. 四类防火墙形态的分界是什么? —— 性能与功能的耦合程度:专用设备拆成旁路所以快,UTM 塞进一台所以省事但慢。

下一节:设备买回来要能一起工作——互操作性怎么验。

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