與傳統(tǒng)交換機(jī)不同，白盒交換機(jī)中的硬件和軟件是分離的。近年來(lái)，白盒交換機(jī)以其高性能、簡(jiǎn)單、用戶自由選擇、創(chuàng)新快、成本低等特點(diǎn)，已經(jīng)成為云提供商的首選。
然而，白盒交換機(jī)在沒(méi)有軟件的情況下無(wú)法有效工作。這就是操作系統(tǒng)對(duì)他們?nèi)绱酥匾脑颉Ｄ敲矗裁词前缀薪粨Q機(jī)操作系統(tǒng)呢？以及常見的白盒交換機(jī)供應(yīng)商有哪些。繼續(xù)閱讀以了解更多詳細(xì)信息。
什么是白盒交換機(jī)操作系統(tǒng)？
要了解什么是白盒交換機(jī)操作系統(tǒng)，有必要了解一下它的前身網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) (NOS)。
網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) (NOS)
網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) (NOS) 是一種管理網(wǎng)絡(luò)資源、將計(jì)算機(jī)和設(shè)備連接到局域網(wǎng) (LAN) 的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)。通常，NOS 可以同時(shí)管理多個(gè)輸入請(qǐng)求，同時(shí)在多用戶環(huán)境中啟用安全性。NOS由一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施模塊和三個(gè)核心功能模塊組成，即管理接口、硬件接口和協(xié)議應(yīng)用模塊。
開放網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) (ONOS)
白盒交換機(jī)操作系統(tǒng)集成了所有的硬件，同時(shí)連接軟件來(lái)管理交換機(jī)的硬件和軟件。它通常可以預(yù)裝在交換機(jī)或路由器上或單獨(dú)購(gòu)買，使組織能夠定制解決方案。與NOS不同，ONOS的核心功能主要包括分布式核心、北向API、南向API、軟件模塊化。
- 分布式核心：分布式核心是ONOS架構(gòu)的關(guān)鍵，為ONOS提供高擴(kuò)展性、可用性和靈活性，將SDN控制器特性提升到運(yùn)營(yíng)商級(jí)。此外，通過(guò)分布式核心，ONOS 可以創(chuàng)建一個(gè)高可靠的環(huán)境，有效地保護(hù)應(yīng)用程序免受網(wǎng)絡(luò)連接中斷的影響。
- 北向API： ONOS架構(gòu)中有兩個(gè)強(qiáng)大的北向抽象層：Intent框架和全局網(wǎng)絡(luò)視圖。前者簡(jiǎn)化了業(yè)務(wù)應(yīng)用的復(fù)雜性，后者則可以為應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)視圖。總體而言，此功能將網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序分開，允許在應(yīng)用程序不停機(jī)的情況下更改網(wǎng)絡(luò)。
- 南向API：南向抽象層由網(wǎng)絡(luò)組件組成，例如交換機(jī)、主機(jī)或鏈路。它允許添加新的設(shè)備和協(xié)議，并支持以可插拔的形式進(jìn)行擴(kuò)展，這保證了ONOS可以管理多個(gè)不同協(xié)議的不同設(shè)備。另外，南向API可以輕松實(shí)現(xiàn)遺留設(shè)備到OpenFlow設(shè)備的傳輸。
- 軟件模塊化：軟件模塊化是ONOS的一大特色，使得社區(qū)開發(fā)者和提供商能夠方便地開發(fā)、調(diào)試、維護(hù)和升級(jí)ONOS。它可以保證ONOS架構(gòu)的完整性，減少系統(tǒng)某些部分的變更帶來(lái)的負(fù)面影響，從而最大限度地降低維護(hù)難度。
ONOS的發(fā)展與演進(jìn)
需要說(shuō)明的是，ONOS架構(gòu)在一開始并不是那么完整。事實(shí)上，它經(jīng)歷了兩次重大演變。
- 第一階段：第一階段，核心技術(shù)集中在設(shè)備廠商手中，Juniper、Arista等龍頭企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈。此時(shí)NOS的基礎(chǔ)設(shè)施比較原始，管理接口和協(xié)議應(yīng)用模塊結(jié)合在一起。后來(lái)在JunOS OS for Dummies中引入了模塊化架構(gòu)的概念，將管理界面與其他模塊分開。
- 第二階段：隨著軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）的發(fā)展，新一代開放、獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。這些新興的 ONOS 基于數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)。但是，單靠數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)已經(jīng)無(wú)法滿足企業(yè)對(duì)更快速、更靈活連接的需求。因此，許多云提供商選擇將數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)與容器化架構(gòu)相結(jié)合。下圖清楚地展示了網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是如何發(fā)展和演變的。
由于白盒交換機(jī)操作系統(tǒng)的低成本和簡(jiǎn)單性，越來(lái)越多的超大規(guī)模云提供商在其數(shù)據(jù)中心采用了該系統(tǒng)。此外，在ONOS的幫助下，企業(yè)IT人員無(wú)需過(guò)多的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)也能輕松應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題。而豐富的技術(shù)支持服務(wù)也得到了更多云提供商的支持，從而提升了企業(yè)對(duì)ONOS的需求。
白盒開關(guān)供應(yīng)商
如上所述，如今越來(lái)越多的大型企業(yè)和云提供商正在為數(shù)據(jù)中心選擇白盒交換機(jī)。以下是市場(chǎng)上主要白盒供應(yīng)商的簡(jiǎn)要說(shuō)明。
硬件供應(yīng)商
白盒交換機(jī)硬件供應(yīng)商主要有Dell、Accton、Celestica、EdgeCore、Quanta、Foxconn、Asterfusion等，它們都使用相同的Broadcom芯片組。
- 戴爾：作為一家大型網(wǎng)絡(luò)企業(yè)，戴爾提供了部分產(chǎn)品作為開放式交換機(jī)。此外，它還支持Big Switch、Cumulus等云廠商的NOS。
- Asterfusion： Asterfusion是一家白盒交換機(jī)供應(yīng)商，不僅可以為白盒交換機(jī)提供開放式網(wǎng)絡(luò)解決方案，還可以為數(shù)據(jù)中心和下一代服務(wù)提供商提供自主研發(fā)的SONiC企業(yè)分布。
- EdgeCore： EdgeCore Network 是主要的白盒交換機(jī)硬件供應(yīng)商之一。為確保開源軟件在其硬件上正常運(yùn)行，該公司正在加強(qiáng)與開放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì) (ONF) 的合作關(guān)系。
軟件供應(yīng)商
白盒網(wǎng)絡(luò)軟件的主要供應(yīng)商包括Big Switch、Pica8、Arrcus、Pluribus、Kaloom、Cumulus和Snaproute。
- Big Switch： Big Switch公司主要提供Switch Light NOS。這種 NOS 不是與運(yùn)營(yíng)商交互，而是代理在 SDN 控制器上運(yùn)行的應(yīng)用程序。此外，Switch Light NOS可以讓您從以往封閉的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中解脫出來(lái)，提供集中自動(dòng)化的開通配置功能，大大降低成本。
- Pica8：借助 PicaOS，Pica8 可以運(yùn)行來(lái)自多個(gè)供應(yīng)商的裸機(jī)交換機(jī)，并支持使用 L2/L3 協(xié)議和 OpenFlow 來(lái)控制網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)交換機(jī)端口。此外，Pica8 提供可通過(guò)傳統(tǒng) CLI 和現(xiàn)代自動(dòng)化工具進(jìn)行配置的白盒開關(guān)。
- Cumulus：作為一個(gè)真正的 Linux 發(fā)行版，Cumulus Linux 帶有一個(gè)硬件抽象層，可以在各種商品硬件上運(yùn)行。借助它，用戶可以高度自動(dòng)化他們的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)并擺脫昂貴的專有硬件。更重要的是，Cumulus Linux 還使用自動(dòng)化工具來(lái)管理網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，并希望利用這些現(xiàn)有工具來(lái)自動(dòng)化配置網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。
結(jié)論
總之，隨著 NOS 的發(fā)展，白盒交換機(jī)可以以相對(duì)較低的價(jià)格實(shí)現(xiàn)更好的性能，這可以為云提供商帶來(lái)很多好處。因此，越來(lái)越多的云廠商正在從傳統(tǒng)交換機(jī)轉(zhuǎn)向白盒交換機(jī)，以更好地滿足企業(yè)和數(shù)據(jù)中心的需求。
