中小企业基金项目可行性研究报告(纸质机及电子版)hwde.docx
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1、20133年中小小企业发发展专项项资金项项目可重构网网络设备备系统产产业化项项目可行性研研究报告告项目名称称:可重重构网络络设备系系统产业业化申报单位位:北京京XXXXX网络络技术有有限公司司地 址:联 系 人:联系电话话:传 真:联系方式式:申报日期期:20013年年3月目录1项目的的意义和和必要性性11.1国国内外现现状和技技术发展展趋势331.2市市场分析析51.3对对产业链链的带动动作用分分析72项目的的技术基基础92.1成成果来源源及知识识产权情情况92.2项项目技术术可行性性和成熟熟性分析析102.3对对行业技技术进步步的重要要意义和和作用1133项目建建设方案案134项目技技术方
2、案案164.1技技术路线线164.2技技术特点点174.3主主要技术术指标1185原材料料供应及及外部配配套条件件落实情情况;1195.1原原材料供供应1995.2外外部配套套条件1196环境污污染防治治;2007建设工工期和进进度安排排218项目管管理、劳劳动定员员及人员员培训2229项目承承担单位位性质及及概况2239.1项项目承担担单位基基本情况况239.2企企业财务务状况2249.3项项目团队队情况22510项目目投资估估算及资资金使用用计划22610.11项目投投资估算算2610.22资金筹筹措26610.33资金使使用计划划2610.44国拔经经费使用用计划表表2711项目目经济效
3、效益分析析2811.11财务评评价的计计算及说说明28811.22经济效效益分析析3011.33项目投投资评价价3012项目目社会效效益分析析3213项目目风险分分析与控控制33313.11市场风风险33313.22管理风风险33313.33技术风风险333521 项目的意意义和必必要性现代化网网络设备备是由硬硬件和嵌嵌入式网网路操作作系统及及软件组组成的复复杂实体体,因此此仅凭设设计高效效的硬件件平台并并不能提提供经济济高效、持持久运行行的产品品,控制制平面在在开发特特性及确确保设备备可用性性方面发发挥着至至关重要要的作用用。CPPU主板板及转发发平面的的速度提提升较快快,而软软件的结结构变
4、化化通常却却难以察察觉。网网络操作作系统迁迁移到将将带来众众多挑战战,包括括特性集集不兼容容、运行行体验不不一致,以以及软件件质量不不一致等等。这些些潜在挑挑战使供供应商迫迫切需要要构建一一款强大大的控制制平面,以以支持现现在和将将来市场场上的硬硬件产品品及其特特性。开开发灵活活、使用用持久、高高质量的的网络OOS才能能够在将将来通过过平滑演演进来满满足新需需求,支支持扩展展和缩减减,部署署在多个个平台上上,支持持集成丰丰富的新新特性和和新功能能。现代代化的网网络操作作系统是是满足PPOSIIX要求求的软件件平台中中最高级级的专业业化分支支,第一一代OSS:单片片式架构构,通常常情况下下,面向
5、向路由器器和交换换机的第第一代网网络操作作系统都都是运行行在内存存空间的的专用映映像,提提供多个个进程来来支持协协议、数数据包处处理和管管理工作作。第一一代网络络操作系系统,降降低在嵌嵌入式硬硬件上运运行全规规模商用用操作系系统的风风险,主主要目标标是减少少空间占占用,加加快运行行速度。一一个失控控进程能能够耗尽尽整个处处理器资资源或导导致整个个系统故故障停机机。第二二代OSS:模块块化操作作系统,嵌嵌入式平平台运行行全规模模商用操操作系统统,对控控制平面面和转发发平面实实施分割割,注意意力完全全集中在在控制平平面功能能上,能能够全面面利用多多任务处处理、多多线程、内内存管理理和内容容操作的的
6、能力,从从而大幅幅度减少少了系统统级故障障。第三三代OSS:可扩扩展性和和可重构构系统,要要求网络络操作系系统足够够灵活,与与层出不不穷的应应用接客客,以便便能够快快速部署署在网络络设备中中,覆盖盖绝大部部分的端端到端数数据包传传输路径径;系统统还必须须支持持持续运行行,以便便模块代代码或系系统升级级期间出出现的软软件问题题不会影影响正常常运行。随着网络络业务和和网络应应用的不不断丰富富,网络络设备应应用多业业务的需需求越来来越强烈烈,传统统网络设设备系统统难以满满足要求求,可重重构网络络设备应应运而生生,它能能最大程程度降低低营运的的CAPPEX,有有效保护护现有网网络投资资。可重重构网络络
7、设备平平台分为为软件平平台和硬硬件平台台两部分分,作为为网络基基础设备备对未来来互联网网的发展展和应用用都具有有极其重重要的意意义。人人们在追追求网络络设备性性能的快快速提高高和带宽宽容量的的扩展;同时更更多地关关注网络络设备在在“功能”方面的的灵活扩扩展问题题,实现现多业务务融合的的迫切需需要。传传统的网网络设备备在体系系结构上上都是封封闭,用用户只有有按照厂厂家提供供的软件件对设备备进行设设置,其其可编程程特性和和按用户户需求配配置的可可重构特特性均非非常有限限。实现现面向新新一代网网络高度度灵活需需求的网网络基础础设备为为实现开开放性、可可编程性性和支持持多服务务的高度度可重构构性。“开
8、放”指对网网络基础础设备底底层构件件资源充充分地向向用户开开放,同同时通过过各个模模块构件件及相互互接口的的定义和和通信协协议统一一或标准准化;“可编程程”是指支支持对底底层资源源的编程程控制,从从操作层层面支持持按业务务需求重重组路由由器中的的模块构构件或者者改变其其属性;“可重构构”指在相相同的基基本平台台上对网网络设备备中的各各种底层层资源进进行重构构组合,实实现对网网络设备备服务功功能的灵灵活重组组,产生生支持不不同业务务功能或或相同业业务的不不同指标标需要的的网络节节点设备备或相应应功能、支支持多业业务融合合服务。 可重构是是在软件件的控制制下,利利用可重重用资源源,重构构或重组组成
9、另一一个计算算平台,以以适应不不同的应应用需求求。具有有可重构构特征的的计算系系统称为为可重构构计算系系统。重重构与重重组是可可重构计计算系统统改变其其功能的的2种方方式,重重构是指指新计算算系统的的功能部部件,在在旧的计计算系统统中不存存在,利利用旧计计算系统统的可重重用资源源重新构构造生成成重组组是指新新计算系系统的功功能部件件,在旧旧的计算算系统中中存在,通通过重新新组合形形成新的的计算结结构可可重构的的基础是是可重用用资源。FFPGAA和多核核架构的的出现使使得重构构方式成成为可能能,其重重用资源源是基本本门和线线,通过过配置文文件,定定义每个个门的性性质和线线的连接接,改变变硬件的的
10、功能可重构构的目的的是为解解决硬件件结构与与应用不不匹配按解决决问题的的层次不不同,可可将可重重构分为为4类:(1)门级可可重构,从从基本门门级人手手重构计计算系统统;(22)部件件级可重重构,早早期的重重构从功功能部件件人手,通通过对功功能部件件的重新新组台来来适应不不同的计计算需求求;(33)指令令级可重重构,在在标准处处理器单单元的基基础上增增加专用用的计算算设备,为为通用计计算提供供特殊的的计算支支持,以以实现大大计算量量指令和和子程序序的执行行。这种种提高通通用计算算机性能能的重构构方法称称为指令令级可重重构;(4)芯芯片级可可重构:在多处处理器互互连的基基础上,使使处理器器位数可可
11、变、处处理器个个数可变变或处理理器问互互连可变变的计算算机结构构,称为为芯片级级可重构构。嵌入式操操作系统统在面向向控制、通通信等领领域采用用实时操操作系统统,指能能在确定定的时间间内执行行其功能能并对外外部的异异步事件件做出响响应的计计算机系系统,其其操作的的正确性性不仅依依赖于逻逻辑设计计的正确确程度,而而且与这这些操作作进行的的时间有有关。实实时系统统对逻辑辑和时序序的要求求非常严严格,如如果逻辑辑和时序序出现偏偏差将会会引起严严重后果果。实时时多任务务操作系系统是指指具有实实时性、能能支持实实时控制制系统工工作的操操作系统统,首要要任务是是调度一一切可利利用的资资源完成成实时控控制任务
12、务,其次次才着眼眼于提高高计算机机系统的的使用效效率,重重要特点点是要满满足对时时间的限限制和要要求。实实时操作作系统具具有如下下功能:任务管管理(多多任务和和基于优优先级的的任务调调度)、任任务间同同步和通通信(信信号量和和邮箱等等)、存存储器优优化管理理(含rrom的的管理)、实实时时钟钟服务、中中断管理理服务。实实时操作作系统具具有如下下特点:规模小小,中断断被屏蔽蔽的时间间很短,中中断处理理时间短短,任务务切换很很快。通通过对现现有嵌入入式操作作系统进进行分析析,提供供强大的的功能,但针对对嵌入式式系统的的特征与与特性而而言,共共同的缺缺点是缺缺乏应用用的高效效性,对对应用程程序开发发
13、支持相相对较弱弱,迫切切需要面面向应用用的、专专用特制制的新一一代嵌入入式操作作系统。 XX网络络操作系系统经历历前两代代发展,已已经完成成模块化化、控制制管理与与数据相相分离的的阶段,目目前已全全面覆盖盖网关设设备、防防火墙、VVPN、内内容加速速、出口口引擎等等设备。220088年公司司与清华华大学对对可重构构系统进进行前期期预研,在在组件化化的基础础上实现现构件化化,结合合目前网网络设备备大规模模采用多多核架构构,并在在安全加加密方面面使用FFPGAA作为辅辅助加速速,通过过建立原原型系统统进行验验证,使使可重构构操作系系统变得得更加现现实可能能。为了了能够有有效降低低系统涉涉及难度度、
14、软件件模块可可重构、硬硬件平台台尽力重重用,并并可根据据不断变变化的功功能需求求动态加加载不同同的处理理构件,满满足各种种新出现现的互联联网处理理需求,降降低设备备功耗,延延长使用用周期和和减少电电子垃圾圾,更加加节能环环保,从从而实现现XX网络络在响应应用户需需求、降降低设备备成本方方面进一一步领先先。1.1 国内外现现状和技技术发展展趋势本项目成成果为数数据通信信领域嵌嵌入式网网络操作作系统,在在此领域域的经过过激烈的的竞争剩剩下的厂厂商已经经不多,目目前已构构建网络络统一操操作系统统的厂商商更是寥寥寥无几几,能够够与本项项目成果果具有可可比性的的产品只只有思科科-IOOS、JJuniip
15、err-JUUNOSS、华为为的VRRP平台台,在开开源系统统方面主主要以llinuux和NNetBBSD为为主。(1)思思科-IIOS:IOSS起步较较早,发发展过程程是从小小逐步到到大,整整个OSS就是一一个进程程(Prroceess)。也也就是说说,所有有的功能能模块共共享同一一个地址址空间。这这样的话话,一个个模块的的Bugg可能会会影响到到其它模模块,甚甚至造成成整个系系统当机机;另外外,如果果某个模模块需要要更新,必必须先停停机,加加载新的的OS,再再重新启启动。思思科的OOS战略略是用三三个OSS逐步取取代IOOS。当当然,战战略归战战略,实实现起来来非常复复杂,完完成这一一工作
16、需需要不是是一年、两两年,而而是五年年、甚至至十年。再再加上IIOS数数十万的的Insstalllattionn Baase,在在可预见见的将来来IOSS会长期期存在下下去。另另一方面面,IOOS众多多来源不不定的代代码在同同一个地地址空间间内运行行,Deebugg非常的的艰难。思思科的IIOS经经过多年年发展,收收购众多多小型公公司,其其在模块块化方面面做得相相当出色色;思科科的IOOS在稳稳定可靠靠性方面面具备出出色的功功能。(2)JJuniiperr-JUUNOSS:JUUNOSS起步比比IOSS要晚将将近十年年,它一一开始就就是一个个模块化化的OSS,在开开源的FFreeeBSDD的基
17、础础上开发发。Juunipper改改写了BBSD的的网络部部分,如如TCPP/IPP sttackk和路由由协议,以以及用户户界面,硬硬件管理理部分等等,各个个功能模模块都是是独立的的进程。可可以说,与与IOSS相比,JJUNOOS是一一个更加加现代的的OS,一一个模块块的Buug影响响其他模模块的可可能性较较小,比比较容易易Debbug。另另外,JJUNOOS可以以进行不不停机的的功能升升级。当当然Juunipper一一直宣称称他们的的JUNNOS贯贯穿其所所有设备备只有一一个OSS,实际际上Juunipper的的这些OOS也是是来自其其收购的的几个公公司(JJUNOOSe来来自Unnisp
18、pherre,SScreeenOOS、IIVE OS、NNetSScreeen-IDPP来自NNetSScreeen,WWXOSS来自PPeriibitt,等等等),往往JUNNOS的的集成工工作也在在不断进进行,但但集成工工作进展展缓慢,在在这些OOS消失失之前,JJuniiperr很可能能又兼并并了新的的公司,他他们将不不会只有有一个OOS。不不过,JJuniiperr的产品品比思科科少很多多,历史史也比较较短,所所以其OOS的混混乱情况况要比思思科好很很多。JJUNOOS逐步步从一个个封闭的的系统向向开放系系统实现现转变,其其逐步实实现开放放式的接接口、不不间断运运行等方方面有出出色表现
19、现,高端端系统的的自愈性性、性能能方面有有相当稳稳定的能能力。对对于一家家网络设设备厂商商来说,一一个OSS要好于于多个OOS。但但是不论论是思科科还是JJuniiperr,由于于许多技技术和非非技术上上的原因因,长时时间内都都需要开开发和维维护多个个OS。表11 网络操操作系统统对比表表指标思科-IIOSJuniiperr-JUUNOSSXXOSS历史近30年年发展历历史近二十年年发展历历史近十年发发展历史史性能效率IOS功功能复杂杂,在转转发效率率方面兼兼顾多方方业务,性性能综合合表现一一般,但但是在多多业务处处理方面面有一定定优势JUNOOS在高高端路由由处理方方面表现现优异,对对于多业
20、业务处理理能力表表现一般般针对业务务处理表表现优异异,多业业务融合合方面具具备独特特优势功能完备性目前具备备最完善善的数据据通信功功能,涵涵盖多协协议、多多标准的的支持具备较全全的协议议功能具备用户户日常需需要的功功能系统安全性专用系统统,安全全保障专用系统统,安全全保障专用系统统,安全全保障可靠性业界知名名的高可可靠性电信级高高可靠性性电信级高高可靠性性实时性较强的实实时性转发控制制分离的的实时性性转发、控控制、管管理分离离,分核核处理实实时性扩展性开放性封闭系统统、基本本不开放放封闭系统统、提供供APII进行开开放相对封闭闭系统、提提供可重重构的平平台环境境业务适应应性系统本身身对于已已知
21、业务务感知,对对于新型型业务感感知处理理一般系统本身身对于已已知业务务感知,提提供开放放接口实实现对于于未知业业务的处处理系统对于于已知业业务的感感知适应应,元构构件对于于数据路路径处理理具备优优势可操作性性提供命令令行、网网管操作作提供命令令行、网网管操作作提供命令令行、简简单的网网管操作作嵌入式网网络操作作系统其其在用户户端不会会独立存存在出现现,其将将以网络络设备形形态呈现现给用户户,通过过软硬件件实现其其功能、性性能指标标。目前前,基于于嵌入式式操作系系统的网网络出口口、网络络安全产产品类的的公司主主要有HH3C、华华三、华华为等主主流厂商商。同等等硬件配配置的网网络产品品一定程程度上
22、体体现网络络操作系系统的主主要指标标。本项项目以可可重构网网络操作作系统为为基础,在在网关设设备、安安全设备备、内容容管理、出出口引擎擎等网络络通信设设备进行行产业化化。目前前该类市市场将逐逐渐更深深入的感感知业务务,实现现对于新新兴业务务的有效效支撑服服务,快快速响应应新兴业业务,从从而达到到为用户户业务服服务,实实现占领领市场。基基于元构构件的数数据报文文路径处处理,能能够快速速实现对对于业务务的感知知响应;控制管管理的构构件化,可可以快速速为用户户提供定定制化管管理方式式,根据据业务管管理需要要实现网网络层面面的有效效管理。1.2 市场分析析近几年我我国网络络设备行行业发展展速度较较快,
23、受受益于网网络设备备行业生生产技术术不断提提高以及及下游市市场不断断扩大,网网络设备备行业在在国内和和国际市市场上发发展形势势都十分分看好。我我国政府府和企事事业单位位在信息息化建设设及改造造上的投投入逐年年增加,网网络设备备市场呈呈现快速速增长的的局面,其其发展蕴蕴藏着巨巨大的潜潜力。现代化的的网络操操作系统统是满足足POSSIX要要求的软软件平台台中最高高级的专专业化分分支,很很少需要要从头开开发,这这主要是是因为从从产品构构思到产产品面市市,如果果完全从从头开发发一流的的操作系系统成本本显然太太高。通通过部署署通用OOS架构构,网络络供应商商能够将将精力集集中在特特定路由由的代码码上,加
24、加快新产产品的上上市速度度,并借借鉴多年年的技术术和研发发成果来来设计新新颖的产产品。总总的来说说,网络络操作系系统历经经3代的的开发历历程,每每代操作作系统都都有着截截然不同同的架构构和设计计目标。第一代OOS:单单片式架架构,在在一般情情况下面面向路由由器和交交换机的的第一代代网络操操作系统统都是运运行在内内存空间间的专用用映像,提提供多个个进程来来支持协协议、数数据包处处理和管管理工作作。第一一代网络络操作系系统,降降低了嵌嵌入式硬硬件上运运行全规规模商用用操作系系统的风风险,主主要目标标是减少少空间占占用,加加快运行行速度。一一个失控控进程能能够耗尽尽整个处处理器资资源或导导致整个个系
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