前言：

随着互联网技术、移动通信技术的不断演进和发展，网络与社会生活、工业生产逐渐融合，未来新型业务将不断涌现，例如远程医疗、自动驾驶、智能制造、智慧城市、全息通信、虚拟现实等。当前，封闭、不可编程的传统网络架构难以支撑未来网络业务对网络协议与功能的可编程、确定性、定制化、高性能需求。同时，伴随SDN（Software
Defined Network ， 软件定义网络）、NFV （ Network Functions Virtualization，网络功能虚拟化）技术的出现，云计算、云原生等云技术飞速发展，网络开始与云融合，提供更快迭代速率、更开放的管控能力，以及更灵活的业务部署能力。白盒交换机突破传统交换机软硬件的一体化设计，采用开放的设备架构，解耦网络底层硬件与上层网络功能或协议，支持需求的快速迭代，提升了设备的可编程性、灵活性。上述特征契合了新型业务和网络发展的痛点需求，有望为网络带来全新的改变，对我国未来网络建设和研究具有重要意义。

本白皮书梳理了白盒交换机的概念和产生背景，系统调研了白盒交换机的发展现状和未来趋势，对白盒交换机的关键技术、设备架构、应用场景和典型案例进行了系统性的跟踪调研，为我国产业界白盒化提供了参考。

本白皮书共分为七个章节。第一章首先介绍了白盒交换机出现的背景；第二章调研了白盒交换机的发展历史和未来趋势，并从开源生态和产业生态两个方面阐述了白盒交换机的发展现状；第三章阐述了白盒交换机的若干关键技术，包括软硬件解耦、网络可编程技术、硬件加速技术和白盒安全技术等；第四章系统性的介绍了目前主流白盒交换机的技术架构，包括底层的硬件转发层、芯片接口层、基础软件平台层、网络操作系统和协议层，通过开放的架构、软硬件解耦和分层协作的思想，白盒交换机的可编程性和灵活性得到了巨大的提升；第五章枚举了若干可能的应用场景，包括数据中心、新型承载网和5G 云；为推动白盒交换机技术落地，加快产业发展和生态建设，第六章介绍了若干白盒交换机实际应用案例；最后第七章提出我国白盒交换机发展中将应对的挑战并给出应对建议。

编写单位：
网络通信与安全紫金山实验室、北京邮电大学、江苏省未来网络创新研究院

参与单位：（排序不分先后）
中国联通研究院、中国联合网络通信有限公司江苏省分公司、新华三集团、东南大学、钰登科技股份有限公司、南京华智达网络技术有限公司、星融元数据技术有限公司、瞻博网络

来源：网络通信与安全紫金山实验室