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2022-06-10

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解开能力封印,白盒交换机上的网络应用开发如此简单

2022-06-10

在云网络的新需求引领之下,“开放式交换机”(白盒交换机/白牌交换机)开始崭露头角——白盒交换机抛弃了传统网络”黑盒”设备的封闭锁定,可以支持各类第三方操作系统和软件在其上运行,而SONiC经过了近十年的市场反复淘洗,如今几乎成为了开源网络操作系统的首选 。

当网络同计算和存储一样,用成本更加可控的标准化硬件和高度软件定义的方式解除了曾经被“封印”住的能力,网络也会像存储和计算一样与云融为一体,为云中的产品业务的高效率开发和运营注入强劲动力,承载更多创新可能。

走向开放灵活,白盒交换机承载无尽可能

尽管软件定义网络 (SDN)、网络功能虚拟化 (NFV) 和SD-WAN等技术概念的产生、发展与实践,已经使得网络更加智能,但是网络设备若仍停留在传统的封闭锁定的“黑盒”时代,依旧是难以满足云计算时代下云管理平台对网络提出的更高需求(如开放接口、软件定义、模块化构建、快速迭代等等)。如此一来,本应是云计算三大基础设施之一的“云网络”,却游离在云的统一管理之外,成为了限制云计算自身发展的瓶颈。

在新需求引领之下,“开放式交换机”(白盒交换机)开始崭露头角——白盒交换机抛弃了传统网络”黑盒”设备的封闭锁定,可以支持各类第三方操作系统和软件在其上运行,而SONiC经过了近十年的市场反复淘洗,如今几乎成为了开源网络操作系统的首选。

SONiC(Software for Open Networking in the Cloud)和与其伴生的SAI(交换抽象接口)是由微软(Microsoft)在近年来主导的两个在开放网络领域的开源项目。类似于今天的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硬件之上,SONiC/SAI网络软件系统能够运行在任何符合标准的开放式交换机之上,允许用户在网络设备上进行标准化的网络功能应用开发。就像在服务器上可以基于标准Linux的平台和工具来进行开发一样,网络也更加变得灵活,从而能够快速地满足生产场景的功能需求。

我们可以想见到这样的未来:当网络同计算和存储一样,用成本更加可控的标准化硬件和高度软件定义的方式解除了曾经被“封印”住的能力,网络也会像存储和计算一样与云融为一体,为云中的产品业务的高效率开发和运营注入强劲动力,承载更多创新可能。

开放的云网络,这么近又那么远

开放网络掀起的白盒化浪潮已经到来。 据Gartner 2021年调查显示,SONiC 已经大规模部署在包括AT&T、 Microsoft Azure、Google、Facebook(Meta)、阿里、腾讯等在内的运营商和大型互联网企业数据中心生产场景。从 2020 年到 2021 年,Gartner 客户对 SONiC 的兴趣同比增长 87%。由于这种快速扩大的客户兴趣和商业生态系统,SONiC 很有可能在未来三到六年得到更广泛的部署。 正是因为顺应了云计算、软件定义、开源开放的趋势,到2020年,全球开放式(白盒)交换机的出货量已经占到了总量的约三成。

当然,无论从数量还是体量上来看,目前SONiC社区内的玩家绝大多数都是最近这些年爆炸式增长的巨型互联网/云计算公司。正因为这类公司自身的业务都依托于云计算或正在往该方向转型,在构建云计算平台时是他们率先发现了传统网络的局限性,而他们恰恰又具备强大的技术能力,因此就直接绕过传统网络设备供应商,按照自己的需求对网络进行改造,甚至是自研。

图片来自:https://sonic-net.github.io/SONiC/

反观那些对云计算、云网络有着同样旺盛需求的传统企业用户,因为不具备与上述“大厂”同等的技术能力,所以仍然被禁锢在传统网络技术的体系中,无法享受开源开放的新一代云网络技术给产业发展带来的红利。 说到这里,你是否觉得开放网络是个只有云巨头才能“玩得转”的游戏?对于一般传统企业用户而言,通向未来的开放网络的大门难道就这样关上了?

星融元AsterNOS SDK:帮助云的使用者享受开放网络的红利

星融元数据技术有限公司是国内最早加入SONiC社区的成员之一,相比于社区内各大互联网/云计算公司巨头,星融元在开放网络领域的研究和投入则更为聚焦。 星融元专注于提供基于SONiC的网络操作系统(AsterNOS)的SDK能力和整机交付能力——通过为SONiC增加对不同交换芯片、对控制面协议扩展上的支持等等,让我们的用户和合作伙伴像Android和iOS开发APP一样简单地实现交换机上的应用,将网络能力真正开放出来,帮助使用者从各个方面享受开放网络的红利。

基础网络功能即服务(NFaaS)

——供使用者按需调用,快速构建开放网络应用

AsterNOS将已经支持的各种基础网络功能(例如L2/L3转发、路由管理、ACL等)封装成了“服务”

高度软件定义的网络功能

——提供REST API和System API,助力高效的运维开发

  • Rest API:满足对AsterNOS网络能力的配置和控制需求(运行状态查询、网络配置的增加删除调整)
  • System API:深度调用AsterNOS基础网络能力,完成高级网络开发

标准化的开发环境

——简化开发难度,为NetDevOps提供支持

无缝融合OpenStack / K8s云

——让云中的应用也能够轻松、快捷地调用基于AsterNOS的开放网络能力

Aster-Neutron-Plugin和Aster-CNI是AsterNOS SDK的重要组成部分,它们分别运行在OpenStack和Kubernetes环境中,接管云操作系统对网络标准接口的软件调用,并将这样的调用转化为对运行着AsterNOS的网络的操作与控制。

  • 整体软件架构的开放彻底打开传统网络操作系统的封闭性
  • 基础网络功能的开放彻底摒弃传统网络操作系统的黑盒化
  • 面向开源生态的开放全面拥抱丰富多彩的开源社区

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