什么是SONiC?

在构建公有云平台Azure的过程中，微软逐渐意识到传统网络设备的局限性。

于是成立了SONiC（Software for Open Networking in the Cloud）/SAI（Switch Abstraction Interface）开源项目，目标是针对Azure对网络的需求，基于标准的Linux内核重新构建一个开放的网络系统软件。

并且，微软没有将这个系统做成封闭的，而是以开放、开源、社区的模式运作；

SONiC/SAI最近几年的蓬勃发展在很大程度上也是得益于此…

图1：SONiC/SAI概念

在SONiC/SAI定义的开放架构中，传统网络设备软硬件一体的封闭架构被打破，软件和硬件被彻底解耦；就好像今天的Windows/Linux操作系统能够运行在任何第三方基于标准设计的PC/Server硬件上一样，SONiC/SAI网络软件系统也能够运行在任何符合标准的网络硬件平台之上啦！

SONiC/SAI给整个网络产业带来的最根本变革是：

• 软硬件解耦的理念和标准化的软硬件接口定义，分别让网络软件系统和硬件平台飞速发展；
• 网络软件系统的演进，也可以让快速迭代、按需定制、社区共建成为可能；
• 网络软件的开发形成了全新的共建、共享、开放的网络生态系统，快速推进网络自身的发展。

SONiC/SAI全新的理念、开放的架构，很快获得了云计算时代的用户、厂商的青睐，成为云计算时代构建网络软件系统的首选。

也正因此，SONiC/SAI被OCP（Open Compute Project，开放计算项目）吸纳，成为OCP网络组的两个子项目。

SONiC系统架构

SONiC构建在Linux系统之上，并且利用键值数据库（redis）、容器技术（docker）、标准化硬件接口定义等技术，使其成为一个软硬件彻底解耦、软件模块松耦合（loose coupling）、高可靠、易于扩展、开源开放的网络软件系统。

图2：SONiC系统架构

从图2我们可以看到：

• 运行在用户空间的SONiC系统，只有为数很少的模块（pmon、swss和syncd）与Linux内核之间存在交互关系，从而保证了系统的稳定性。
• 以redis键值数据库为交互中心，redis为SONiC的所有软件模块构建了一个松耦合的通信载体，同时提供数据一致性、信息复制、多进程通信等机制。
• 采用了最新的容器架构，除SONiC CLI和SONiC Configuration这两个软件模块以外，构成SONiC系统的其他各个软件模块均被隔离在独立的Docker容器中。使用者无论需要增加新的功能，还是改变一个Docker，都不需要做太大的变化，只对一个局部做出改变即可！

星融元基于SONiC构建的网络操作系统

星融是国内最早参与SONiC社区的公司之一

经过几年的发展，SONiC已经成为云计算领域极具发展前途的开源社区之一。

星融（Asterfusion）创始团队的核心成员来自于华为、Cisco、Broadcom等知名网络企业，对于网络和云计算领域的技术和产品有着深刻的理解，创立星融之前就已经在积极跟踪、深度参与SONiC及其社区。

作为新一代云网络供应商的星融自成立之初就正式加入了SONiC社区，成为国内最早参与SONiC社区的云网络公司之一。

图3：SONiC社区成员

SONiC社区活跃的成员大致可以分为以下几类：

• 互联网巨头/云计算公司：阿里巴巴、百度、滴滴、Docker、Facebook、京东、LinkedIn、Microsoft、腾讯等
• 传统网络设备供应商：Arista、Cisco、Dell、Juniper、Ruijie等
• 白盒网络设备供应商：Celestica、Edgecore、Quanta等
• 新一代云网络供应商：Apstra、Asterfusion等
• 网络交换芯片供应商：Barefoot、Broadcom、Cavium、Centec、Innovium、Marvell、Mellanox等

可见，SONiC社区已经形成了从最低层芯片到最上层大规模用户的全面生态系统，这个生态系统从硬件芯片、系统架构、系统集成、大规模应用等各个层面促进着SONiC的发展与成熟。

AsterNOS网络操作系统

星融致力于为云计算时代的用户提供新一代云网络解决方案。

为了提供全开放、高性能、业务可视的云网络解决方案，星融以SONiC为内核，构建了新一代的网络操作系统——AsterNOS。

图4：AsterNOS整体架构

AsterNOS构建在标准的Linux内核与SONiC/SAI之上，基于SONiC的标准功能，星融为AsterNOS开发了一些增强特性💪🏽：

• 增加了VLAG、BGP EVPN、PICFA™、REST API等功能来提升系统整体可用性；
• 通过REST API将网络的所有能力开放出去，使系统能够被第三方云管平台集中管理、自动调用；
• 基于REST API提供了Web UI，让用户能够通过图形化的界面来操作和管理云网络；
• 应用编排、业务调度、资源管理、策略管理等运维和运营的增强特性，使系统能够支持云管理平台的业务统一规划、自动部署；
• 集成了Python、Ansible、NETCONF等DevOps工具，使得系统能够与DevOps平台自动对接；
• 开放标准的Docker容器环境，支持第三方应用直接在网络系统中运行。

另外值得一提的是，星融还为AsterNOS提供了可编程

• 基于可编程交换芯片的高性能硬件平台
• 统一控制器：Asteria SDN云网控制器（AFC）

AsterNOS、AFC和高性能的可编程硬件平台一起为云计算提供新一代的SDN云网络方案：

图5：星融云网络方案整体架构

星融积极回馈SONiC社区

秉承开源、开放的精神，星融积极回馈SONiC开源社区。
截至2020年4月，星融已经向社区贡献了多个Bug Fix，其中有21个通过社区评审，并被合并进入主线版本。

这21个Bug Fix具体如下：

 20个针对SONiC系统，分布在路由协议（FRR、docker-fpm-frr、vrfmgrd）、应用模块（dhcp-relay、libteam、lldp）、VXLAN隧道（vxlanorch）、ACL模块（portsorch）、安全保护（copporch、ebtables）、服务质量保障（qosorch）、系统与配置管理（sonic-sfp、config、hostcfgd）、系统仿真（vstests）等模块。

除了上述Bug Fix以外，星融目前正在计划将自行开发的增强功能也贡献给SONiC社区，帮助社区进一步提升SONiC的可用性、易用性。

星融可以帮助企业用户使用SONiC

针对企业用户，在部署SONiC和基于SONiC进行的二次开发过程中遇到的一些难题，星融从以下几个方面，可以帮助企业用户顺利使用SONiC。

搭建本地Git仓库

很多企业用户通过github.com下载、编译SONiC源代码的过程并不顺利，往往会碰到无法连接、下载速度慢继而导致编译失败等问题。

针对这样的问题，星融在云端为企业用户搭建了位于本地的Git代码仓库，定时、自动地克隆源服务器上的相关内容以提供本地镜像，需要使用时只要连接到这个本地的Git代码仓库即可。

提供技术咨询服务

针对企业的生产环境，星融编制了全面的测试用例，在基于各种交换芯片的硬件平台上对SONiC系统中的各个软件模块进行了详尽的功能、集成、性能及压力测试，并且将测试过程中发现的问题修正后反馈给社区。

在这个过程中，星融积累了对SONiC系统的深刻理解，能够提供全方位的SONiC技术咨询服务，帮助企业用户清楚明白地使用SONiC。

提供一站式SONiC解决方案

对于希望使用原生SONiC的企业用户，星融能够帮助用户在选定的硬件平台上快速地完成开源、开放云网络系统的构建与部署；对于希望使用一站式解决方案的用户，星融可以基于AsterNOS、可编程交换硬件平台及AFC的支持，提供Turn-key方式的交付与部署，帮助用户轻松享受新一代的云网络技术为IT系统带来的“速度与便捷”。

功能与特性的定制开发

经过三年的发展，星融目前已经拥有了将近80名具备SONiC经验的开发/测试工程师，其中不乏具备架构能力的技术专家。因此，对于客户提出的针对网络的特殊功能需求，星融能够提供定制开发服务，将客户对需求的等待时间从18-24个月缩短到2-4周。