與傳統交換機不同，白盒交換機中的硬件和軟件是分離的。近年來，白盒交換機以其高性能、簡單、用戶自由選擇、創新快、成本低等特點，已經成為云提供商的首選。
然而，白盒交換機在沒有軟件的情況下無法有效工作。這就是操作系統對他們如此重要的原因。那么，什么是白盒交換機操作系統呢？以及常見的白盒交換機供應商有哪些。繼續閱讀以了解更多詳細信息。
什么是白盒交換機操作系統？
要了解什么是白盒交換機操作系統，有必要了解一下它的前身網絡操作系統 (NOS)。
網絡操作系統 (NOS)
網絡操作系統 (NOS) 是一種管理網絡資源、將計算機和設備連接到局域網 (LAN) 的計算機操作系統。通常，NOS 可以同時管理多個輸入請求，同時在多用戶環境中啟用安全性。NOS由一個基礎設施模塊和三個核心功能模塊組成，即管理接口、硬件接口和協議應用模塊。
開放網絡操作系統 (ONOS)
白盒交換機操作系統集成了所有的硬件，同時連接軟件來管理交換機的硬件和軟件。它通常可以預裝在交換機或路由器上或單獨購買，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架構的關鍵，為ONOS提供高擴展性、可用性和靈活性，將SDN控制器特性提升到運營商級。此外，通過分布式核心，ONOS 可以創建一個高可靠的環境，有效地保護應用程序免受網絡連接中斷的影響。
- 北向API： ONOS架構中有兩個強大的北向抽象層：Intent框架和全局網絡視圖。前者簡化了業務應用的復雜性，后者則可以為應用提供網絡視圖。總體而言，此功能將網絡操作系統與應用程序分開，允許在應用程序不停機的情況下更改網絡。
- 南向API：南向抽象層由網絡組件組成，例如交換機、主機或鏈路。它允許添加新的設備和協議，并支持以可插拔的形式進行擴展，這保證了ONOS可以管理多個不同協議的不同設備。另外，南向API可以輕松實現遺留設備到OpenFlow設備的傳輸。
- 軟件模塊化：軟件模塊化是ONOS的一大特色，使得社區開發者和提供商能夠方便地開發、調試、維護和升級ONOS。它可以保證ONOS架構的完整性，減少系統某些部分的變更帶來的負面影響，從而最大限度地降低維護難度。
ONOS的發展與演進
需要說明的是，ONOS架構在一開始并不是那么完整。事實上，它經歷了兩次重大演變。
- 第一階段：第一階段，核心技術集中在設備廠商手中，Juniper、Arista等龍頭企業競爭激烈。此時NOS的基礎設施比較原始，管理接口和協議應用模塊結合在一起。后來在JunOS OS for Dummies中引入了模塊化架構的概念，將管理界面與其他模塊分開。
- 第二階段：隨著軟件定義網絡（SDN）的發展，新一代開放、獨立的網絡操作系統應運而生。這些新興的 ONOS 基于數據庫架構。但是，單靠數據庫架構已經無法滿足企業對更快速、更靈活連接的需求。因此，許多云提供商選擇將數據庫架構與容器化架構相結合。下圖清楚地展示了網絡操作系統是如何發展和演變的。
由于白盒交換機操作系統的低成本和簡單性，越來越多的超大規模云提供商在其數據中心采用了該系統。此外，在ONOS的幫助下，企業IT人員無需過多的網絡基礎知識也能輕松應對網絡問題。而豐富的技術支持服務也得到了更多云提供商的支持，從而提升了企業對ONOS的需求。
白盒開關供應商
如上所述，如今越來越多的大型企業和云提供商正在為數據中心選擇白盒交換機。以下是市場上主要白盒供應商的簡要說明。
硬件供應商
白盒交換機硬件供應商主要有Dell、Accton、Celestica、EdgeCore、Quanta、Foxconn、Asterfusion等，它們都使用相同的Broadcom芯片組。
- 戴爾：作為一家大型網絡企業，戴爾提供了部分產品作為開放式交換機。此外，它還支持Big Switch、Cumulus等云廠商的NOS。
- Asterfusion： Asterfusion是一家白盒交換機供應商，不僅可以為白盒交換機提供開放式網絡解決方案，還可以為數據中心和下一代服務提供商提供自主研發的SONiC企業分布。
- EdgeCore： EdgeCore Network 是主要的白盒交換機硬件供應商之一。為確保開源軟件在其硬件上正常運行，該公司正在加強與開放網絡基金會 (ONF) 的合作關系。
軟件供應商
白盒網絡軟件的主要供應商包括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 不是與運營商交互，而是代理在 SDN 控制器上運行的應用程序。此外，Switch Light NOS可以讓您從以往封閉的網絡架構中解脫出來，提供集中自動化的開通配置功能，大大降低成本。
- Pica8：借助 PicaOS，Pica8 可以運行來自多個供應商的裸機交換機，并支持使用 L2/L3 協議和 OpenFlow 來控制網絡中的每個交換機端口。此外，Pica8 提供可通過傳統 CLI 和現代自動化工具進行配置的白盒開關。
- Cumulus：作為一個真正的 Linux 發行版，Cumulus Linux 帶有一個硬件抽象層，可以在各種商品硬件上運行。借助它，用戶可以高度自動化他們的數據中心網絡并擺脫昂貴的專有硬件。更重要的是，Cumulus Linux 還使用自動化工具來管理網絡基礎設施，并希望利用這些現有工具來自動化配置網絡交換機。
結論
總之，隨著 NOS 的發展，白盒交換機可以以相對較低的價格實現更好的性能，這可以為云提供商帶來很多好處。因此，越來越多的云廠商正在從傳統交換機轉向白盒交換機，以更好地滿足企業和數據中心的需求。
