锐捷收集:数据中间收集SONiC白盒技术的生长趋势

来源:互联网 浏览:- 2020-03-29 06:40:30

跟着互联网行业的兴旺生长,数据和流量开端向数据中间聚集,同时,公有云的鼓起和对本钱的极度敏感,都使得数据中间的范围化效益变得愈发首要。比来几年来数据中间收集范围愈来愈年夜,从年夜型/超年夜型数据中间的扶植中便可见一斑。进入5G期间,数据会聚环境将进一步加重,在这个年夜背景下,若何继续进步数据中间范围化效益,和若那边理超年夜型云计较中间异构收集的运维、排障及主动化问题,是每个数据中间架构设想师都要面对的应战。

为了应对上述应战,SDN/NFV等技术被遍及利用,同时也动员了白盒互换机的生长机遇。白盒互换机与传统互换机的辨别在于:白盒互换机采取开放的架构,努力于实现软件与硬件的解耦,具有可编程才气,别的,软件服从可按需增删,在降落本钱的同时,还能收缩开辟周期,加快软硬件技术的立异。

白盒互换机的体系架构

在传统互换机的架构下,NOS由各装备厂商自行开辟,芯片厂商卖力供应ASIC芯片和SDK,装备厂商在此根本上进行二次开辟以适配各自的NOS体系,并开辟各种APP用于实现详细的收集服从。同时,传统互换机的软硬件开辟均由装备厂商供应,导致体系完整封闭,无法适应新服从疾速开辟摆设的需求,且推销本钱久高不下。如图1所示。

图1 传统互换机架构与SONiC白盒互换机架构

为处理以上问题,需求将传统互换机的架构进行分层开放,并鞭策标准化过程。

起首,鞭策硬件开源和标准化。开放计较项目(Open Compute Project,以下简称OCP)经由过程定义一系列硬件设想标准,此中包含部分保举或参考设想,如硬件框图、道理图、走线图、物料BOM清单等,以便于更多的收集装备供应商经由过程开放的设想,能更快更好地推出适合OCP规格的硬件产品。

其次,鞭策Booloader的开源,用来装置和启动适合请求的互换机软件体系。ONIE由Cumulus在2013年孵化并开源,基于Linux的小型操纵体系,可以在互换机上启动并发明本地收集上可用的装置法度映像,同时可以或许将适合的映像传输到互换机,然后供应一个装置环境,以便装置法度可以将收集操纵体系加载到互换机,使得互换机和收集操纵体系供应商专注于互换机和操纵体系的开放事情,而不需求在BootLoader上投入过量的研发资本。

最后,鞭策NOS的开源和标准化。一方面南向适配不合ASIC平台,另外一方面北向为APP供应同一的API,从而实现软硬件的解耦。微软在2017年向OCP进献了互换机笼统接口(SAI),并正式公布了SONiC,SONiC的所有软件服从模块都开源,这极年夜地鞭策了OCP社区和其他厂商/用户在开放收集方面的立异。SONiC经由过程将SAI作为南北向互联的中间件,樊篱不合ASIC之间的驱动差别,也恰是因为SAI的存在,SONiC的收集服从利用才可以或许支撑多个厂家的ASIC。

图2 OCP互换机生态体系的SONiC愿景

SONiC自推出后,敏捷获得了财产界的支撑,年夜部分收集芯片供应商都在其SDK上支撑SAI,并共同微软为SAI版本增加新的扩展服从:如博通、Marvell、Barefoot正在鞭策SAI的监控和遥测服从生长,以深切发掘ASIC特性并供应强年夜的收集阐发服从;Mellanox、Cavium、戴尔、盛科为SAI供应和谈告诉,包含MPLS、加强ACL形式、桥接形式、L2/L3组播、Segment Routing和802.1BR等,以支撑更丰富的和谈和年夜范围收集利用;戴尔和Metaswitch经由过程增加L3疾速重路由和BFD,为SAI带来了毛病弹性和机能。

SONiC架构的新技术特性

SAI是SONiC的核心,并为SONiC供应了同一的API。收集硬件供应商可以在可以或许婚配该编程接口的前提下,供应更高速、更低功耗、更低本钱、更高端口密度等特性的硬件,且无需软件进行特定的适配,这类体例使得供应商在硬件产品开辟方面可以或许疾速迭代、立异。

在数据架构方面,SONiC利用数据库架构代替原本的模块化耦合架构,将利用模块之间的通报数据形式变成利用模块之间经由过程数据库进行数据互换的形式,从存眷流程转变成存眷数据,实现了服从模块之间的解耦,如图3所示。

图3 数据措置流程

采取数据库架构,不但为新服从开辟供应了环境根本,同时可以或许供应在不影响转发面的前提下处理过程级别毛病及服从进级的才气(如图4所示)。当过程产生毛病或进级时,因为数据库中的信息可以保持不变,而ASIC以后的转发面信息是经由过程数据库变动触发的,所以只需数据库信息没有转变,ASIC就可以够继续保持精确的转发状况,直至过程规复后从数据库中从头获得状况继续运行(基于数据库以后内容和最新的状况计较是不是需求更新数据库),在全部切换过程中转发面不遭到影响。

图4 利用毛病/进级措置流程

在模块化计划设想上,SONiC是首个将互换机软件拆分为多个容器化组件的处理计划。SONiC的核心是针对云收集场景,存在强烈的扩展性和范围化办理的需求。容器化使得SONiC具有极高的可扩展性,收集运营办理职员可以或许疾速引入第三方、专有或开源组件,而不对原有业务造成影响,如图5所示。

图5 SONiC模块化计划

除此以外,SONiC还年夜量利用了现有的开源项目和开源技术,如Redis、Quagga、LLDPD和主动化建设东西Ansible、Puppet和Chef等,使得SONiC获得了更强年夜的技术演进才气。

锐捷在白盒范畴表示出色

收集装备厂商的才气是限制白盒互换机利用可否实现的首要身分。白盒互换机的开辟取决于装备厂商的3个关头架构(可靠性、可扩展性和开放性)挑选和2个关头才气(芯片/SDK BUG修复才气和收集软件服从支撑才气)。而锐捷收集在数据通信范畴具有二十年软硬件自主研发才气,刚好婚配了以后的这些才气诉求。锐捷收集以主动拥抱转变的态度参与白盒互换机的标准制定和商用落地,已成了SONiC生态的首要合作火伴之一。

锐捷收集在白盒互换机产品设想方面,CPU采取标准的x86架构,共同博通数据中间公用ASIC构建了开放化白盒互换机的根本,同时支撑ONIE装置环境、供应支撑SAI的BSP+SDK包,并供应基于SONiC的软件开辟、咨询办事。同时,锐捷收集基于多年商用互换机的开辟及范围商用经历,堆集了完整的软、硬件测试案例及全主动化测试套件、测试体例和专业的测试职员,可以供应专业的硬件、软件定制化办事,同时为白盒互换机的品质供应了强有力的支撑和保证。

目前,锐捷收集已推出了25G/100G/400G三款白盒互换机平台,并且已在互联网头部公司年夜范围摆设。锐捷收集已成为互联网和运营商白盒互换机产品的首选合作火伴,跟着云计较行业的生长,锐捷收集将在收集开放范畴阐扬愈来愈年夜的感化。


作者:锐捷收集 刘曦

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