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开放网络的先行者与推动者—星融元
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SONiC/SAI诞生这么些年,为何开放网络依旧难以落地和普及?


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在开放网络这一新型的交付模式下,行业需要的是一种新型的技术供应商,一个服务全生态的,专业、可靠的合作伙伴,并且基于标准的开放网络规范,为行业交付高可用的企业级产品和服务,弥补当下存在于开源项目和实际生产应用之间难以跨越的鸿沟。

我们都知道,想要高效利用云中的各类资源,需要云变得更灵活、更有弹性、更易于运维。这对云中的网络设备提出了更为具体的要求,例如开放接口、软件定义、模块化构建、快速迭代等等。

然而传统封闭的网络方案是围绕着特定厂家的硬件和软件来搭建的,难以适应生产环境中快速变化的市场需求。于是,各大云巨头开始尝试用更加创新的方式构建起了更加定制化的云数据中心网络,逐渐有了我们所说的开放、解耦的网络解决方案。当前比较主流的开放网络方案便是微软发起的 SONiC/SAI项目,已经有越来越多的企业和组织选择基于SONiC的开源NOS和开放的硬件交换机,构建他们的自己云数据中心。

以前,各类企业/组织采用封闭的网络解决方案构建支撑自己业务的网络基础设施,往往需要与供应商协商产品Roadmap,或开发/变通复杂的解决方案,为此花费了很多的时间和资源。

现在,开放网络的特性天然有助于加速新特性的落地和新方案的快速验证。并且正因为SONiC和硬件交换机充分解耦,各类用户在网络设备上的选择上也变得更加自主可控,他们可以根据实际去选择不同类型的网络硬件平台来开发验证新的网络功能,而不是把自己的业务构建在专有的硬件或者特定的芯片上,从而避免了被单一厂家的产品方案所锁定。

开放网络,机遇与挑战并存的广阔天地

我们或许需要上升到产品交付模式的改变才能更好剖析开放网络兴起给业界带来的巨大变化。

传统交付模式和开源交付模式的对比图

在传统的交付模式下,

技术创新和价值创造呈现出单一的链式传递:设备制造商对接上游供应商,最终用户只需要跟着选定的设备制造商的产品和解决方案缓慢升级。我们可以想见,在数据中心业务高度市场化,各类创新业务快速发展的今天,这种看似稳定简单的模式埋藏诸多隐患,某种意义上犹如温水煮青蛙。

而开放网络的交付模式则类同网状结构,

整个生态以开源组织和项目为中心,围绕着各大开放网络软件制造商、白盒厂商以及最终用户。参与技术创新的角色不再局限于各类软硬件供应商,而是扩展到了最终用户。在该模式的理想状态下,只要具备一定技术能力的终端使用者都能基于实际需求自主开发各类网络功能和应用,并且这种技术创新也会以不同形式反哺到开源组织和项目中,共同促进整体生态和行业的蓬勃发展。

开放网络技术的诞生给市场提供了一个区别于传统方案的,更加灵活、自由、开放的选择,从而带来更大的技术创新空间和机会。

为未来欢欣鼓舞的同时,我们也必须承认理想和现实之间的差距——正是从“链式”到“网式”的转变,使得各方需对接的角色大大增多:芯片供应商,以及终端用户不再只是面对设备制造商,还要面对网络软件和解决方案厂商以及各种开源组织和项目。这无疑是对业界各类参与者提出了更多、更大的挑战。

阻碍开放网络方案落地和普及的主要原因

具体而言,现阶段有以下因素较为明显地阻碍了以SONiC/SAI为代表的开放网络技术在生产环境的落地和普及。

1、网络开发相对小众,开放网络存在较高的技术门槛

如果想要使用开源NOS(即便是SONiC/SAI),你可能不光需要掌握传统的网络协议、网络设计能力,还要同时具备更为现代的NetDevOps、嵌入式软件开发技术,甚至是设备底层硬件知识等等。一层层的技术门槛拦住了很大一部分有变革之心的企业,与此同时这也解释了为何目前大规模使用开放网络的场景仍然集中于技术大牛云集的互联网头部大厂之中,开放网络的技术红利未能惠及到更为广泛的客户群。

不仅仅是最终用户,上游制造商也在承接着开放网络抛出的新课题。各大硬件/芯片厂商需要从以往的面向芯片的设计转变为面向实际的业务应用,同时还需要增加额外的投入来实现SAI;除了数据平面外,厂商们还要解决很多与Platform相关的课题(如Platform Driver Development Framework,Open Network Linux Platform,私有API…等等),并且保证多芯片平台的实现一致性(因各厂家对SAI的理解程度不一致、接口的完成度也差别很大,导致不同特性在不同芯片平台上存在很多差异)。对于开源NOS厂商,开源NOS核心组件平均1~2年的迭代速度,远快于传统商用NOS的5~8年,这也是对生态内成员技术能力的巨大挑战。而我们熟知的传统大厂,在其成熟庞大的主营业务线之外会在开放网络领域真正投入多少呢?这点可能还需要细细探讨一番。

2、社区生态不完善,开源产品闻起来香,用起来苦不堪言

  • 几乎所有开源项目的“通病”:社区版软件功能集受限,稳定性差,文档有限,缺乏持续的技术支持,维护升级长路漫漫
  • 本质还是受限于技术能力,大部分尝试使用开源产品的用户其实只能拿社区版将就着,对于二次开发显得有心无力,使用体验大打折扣
  • 少数有能力修改的用户,不一定会把修改贡献到社区,大多数时候各自为政,如果算下重复造轮子的人力物力投入,业务交付效率不一定高

虽然在路标规划、项目管理、质量保证上,前文提及的SONiC/SAI开源项目和一般的开源项目相比已经有很大的改进,但仍存在以下无法忽视的问题:

项目规划的流程图

  • 企业个性化需求难以被接纳
  • 方案讨论和评审时间长
  • Pull request时间不可控

以上种种都导向了这样的结论:单凭社区开源项目支撑,行业用户的实际需求难以得到保障。

如何破局?

我们认为:在开放网络这一新型的交付模式下,行业需要的是一种新型的技术供应商,一个服务全生态的,专业、可靠的合作伙伴,并且基于标准的开放网络规范,为行业交付高可用的企业级产品和服务,弥补当下存在于开源项目和实际生产应用之间难以跨越的鸿沟。——而这,正是星融元正在做的。

开放网络的新型交付模式

星融元自成立之初便选定了SONiC,凭借着百人规模的SONiC开发团队在开放网络领域的深度参与和持续耕耘,已经围绕着我们的企业级SONiC发行版 – AsterNOS 构建了软硬芯一体的开放网络解决方案。

  • 在NOS层面,我们基于标准的Linux、SONiC和SAI做了大量面向生产网络的功能增强,并将多年积累的研发成果不断迭代,最终为用户提供的是一个功能强大,简单易用的NOS——AsterNOS,一套NOS支持从云到园区各类网络场景。

AsterNOS的基本能力

AsterNOS的性能图

  • 为了让AsterNOS真正在实际生产网络中发挥出极致性能,我们针对不同的场景为其适配了不同芯片能力,自主设计了全开放架构的硬件平台,推出了面向不同行业和应用的可编程交换产品和解决方案。

星融元硬件、AsterNOS及开放云网应用图

星融元Asterfusion一直是国内外主要开源社区的积极参与者和贡献者,期待与行业伙伴和用户共同探讨开放网络时代的无限可能。

  • 对于希望使用原生SONiC的企业用户,星融元提供全面的技术与咨询服务,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,星融元可以基于AsterNOS、可编程交换硬件平台、Asteria SDN云网控制器,以及易用的操作界面、全套的手册、完善的支持,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系统带来的快速与便捷。

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玩转开放网络|首期白盒交换机与SONiC实战特训营圆满收官!


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8月6日,星融元联合未来网络学院、紫金山实验室共同开办的国内首个《白盒交换机与SONiC实战训练营》圆满落幕。经过为期两天的、理论和实操结合模式的独家实战特训营课程学习之后,来自运营商、互联网、高校等行业以及网络芯片和设备研发企业的多位网络工程师、云计算工程师、开放网络等相关开发人员顺利结业。

随着云计算产业的不断成熟,网络基础平台所扮演的角色以及所展现出来的价值,正在悄然地发生着改变。具备软件编程、软件定义、按需定制、运营优化等特点,能够应对千行百业的应用场景需求的开放网络,逐渐受到了业界的广泛认同。在开放网络时代,作为网络设备的心脏和灵魂,网络操作系统的开放性尤为重要。

由微软于2016年创办的SONiC,经过近些年的发展,已经成为打造开源网络操作系统的首选对象,并在各大行业得到广泛的应用和部署。本次实战特训营的目的:

就是让学员对目前白盒和SONiC的价值、生态、前景有一个全面的了解;并在理论的基础上,通过真实环境的搭建、典型配置案例讲解和实操,帮助学员真正地掌握SONiC系统的架构、核心组件等技术细节,以及掌握独立进行SONiC系统的编译、安装以及典型应用场景的配置等相关技能。

此次特训营的主办单位之一——未来网络学院,隶属于未来网络创新研究院,主导过众多前沿网络技术课程培训,其中包括联合英特尔举办了数十届的P4实战特训营,不仅人气很高赢得学员良好的口碑,更掀起了国内对P4应用与探索的浪潮;而紫金山实验室,长期从事于未来网络技术领域的科学研究和技术创新,是具有世界一流水平的战略科技创新基地。

值得一提的是,这是两者第一次开展SONiC相关的课程培训,就率先选择了与星融元牵手合作。这次合作,是星融元多年来选择开放网络领域进行探索和发展的实力的体现,也是对星融元SONiC相关硬核技术实力又一次认可和欣赏。

在连接未来的SONiC上,星融元是如何在技术和应用创新方面“大展手脚”呢?

此次星融元和未来网络学院以及紫金山实验室,强强携手打造的《白盒交换机与SONiC实战训练营》,在开放报名初期便吸引了大量用户的踊跃报名。培训过程中,在经验丰富的讲师团的带领下,学员们对SONiC进行了系统的学习以及针对开放交换机进行了实操训练,从而为未来在开放网络领大有作为打下了坚实的基础。

鉴于第一期特训营前期报名的火热程度,星融元联合未来网络学院以及紫金山实验室特将第二期特训营定于【2022年8月底】举办,详情信息请密切关注星融元官方动态。

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星融元发布基于RoCE的分布式存储网络解决方案


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算力时代,移动互联网、物联网、云计算、大数据、AI、5G……各种前沿技术争相涌现,带来海量数据的规模化聚集,其中绝大部分的数据是非结构化数据,继续使用昂贵、封闭的集中式SAN/NAS存储来存储这类数据是显然不太合适的。

人们迫切地希望使用一种低成本、高性能、可灵活扩容并且足够安全可靠的存储解决方案,来处理这些仍在不断增长的海量数据,“新兴”存储解决方案——分布式存储应运而生。

分布式存储

分布式存储,采用“标准的服务器硬件+分布式存储软件”的架构来实现软硬件解耦,这种灵活开放的存储架构,使得分布式存储相较于传统的集中式存储,拥有“无限”扩容、性能随容量线性增长、建设成本低、可管理性强等诸多优点。

同时,为了解决IO路径长、读写时延高、数据一致性弱等因存储架构和实现原理所带来的问题,各大分布式厂商竞相推出使用NVMe协议的SSD作为存储介质,并且在存储系统层面不断进行优化的高性能分布式存储解决方案。

存储介质的快速更迭推动分布式存储系统不断更新,传统以太网无论是从带宽或时延已成为存储场景的性能瓶颈,存储业务呼唤更快、更高质量的网络。基于对“分布式存储的网络需求”和“RoCE技术”的分析和理解,星融元发布使用超低时延无损以太网承载分布式存储的解决方案。

超低时延无损以太网

该方案基于星融元CX-N系列超低时延云交换机,聚焦解决分布式存储因存储介质的更迭演进而催生的网络新需求,为高性能分布式存储集群构建一张稳定可靠、超低时延的无损以太网,助力高性能分布式存储突破网络性能瓶颈,充分释放分布式存储的性能。

分布式存储网络解决方案的场景部署实践

分布式存储网络解决方案的场景部署实践

1、多拳出击,打造超低时延

星融元分布式存储网络解决方案,通过RoCEv2技术的应用,降低传输协议时延,使存储网络在带宽、延迟方面保持良好性能。

分布式存储网络解决方案的核心组件——星融元CX-N系列云交换机,采用超低时延交换芯片,具备业界领先的超低时延能力,可大幅降低存储业务在网络设备上的转发时延,提升存储业务的性能。

得益于CX-N系列云交换机高密高性能端口的规格设计,能够搭建各种规模的Spine-Leaf架构网络,使存储集群内任意两个节点之间的通信不超过三台交换机,进一步降低了存储流量的转发时延。

2、零丢包率,提升网络质量

星融元分布式存储网络解决方案,使用PFC(Priority-based Flow Control,基于优先级的流量控制)为不同队列的流量提供逻辑隔离,让存储业务使用高优先级队列,缓解分布式存储网络中一对多的流量模型带来的丢包问题,保障存储业务的稳定性。

PFC的工作机制

PFC的工作机制

3、消除拥塞,优化网络性能

星融元分布式存储网络解决方案,借助ECN(Explicit Congestion Notification,显式拥塞通知)拥塞控制算法,进行网络拥塞控制,避免报文重传,降低网络延迟与抖动,进而提升存储集群的性能。ECN的工作机制

ECN的工作机制

星融元分布式存储网络解决方案,提供了真正意义上的低时延、零丢包、高性能的存储网络,让存储集群的性能大幅提升,推动集约化、绿色化数据中心网络建设,构筑算力时代网络基石。

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新课发售 | 白盒与SONiC实战特训营


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全网独家!《白盒交换机与SONiC实战训练营》课程终于和大家见面了!

01、课程背景

随着互联网行业的蓬勃发展,数据和流量开始向数据中心聚集,同时公有云的兴起使得数据中心的规模化效益变得愈发重要。传统网络设备因封闭、黑盒、厂商锁定等限制,无法满足云计算时代对网络提出的开放接口、软件定义、模块化构建、快速迭代等需求,在规模与竞争的驱动下,开放网络应运而生。

开放网络建立在开放标准和白盒裸机硬件之上,可以自由选择网络操作系统,真正实现软硬件的分离,提供灵活、可扩展和可编程的网络,以适应不同场景的应用需求。

在众多开源操作系统中,SONiC异军突起,日渐成为构建开放网络的钥匙,而SAI则是实现钥匙的标准模具,SONiC+SAI为开放网络系统生态的建立开辟了光明之路。SONiC当前的生态是非常开放的,具备大量的产业链合作伙伴,包括‍‍云计算、‍‍运营商、设备商以及大量的芯片厂商,基本上已经‍‍把产业进行了重塑。

在此背景下,各行各业对具备白盒交换机硬件、 SONiC系统等相关专业知识的人才需求也越来越大。

基于此,星融元数据技术有限公司联合未来网络学院和紫金山实验室的一线技术大咖为大家共同开发了《白盒交换机与SONiC实战训练营》课程。

02、课程优势

1、全网独家定制课程

本次特训营为全网独家课程,当前白盒交换机需求大,但相应的学习内容却很少,无法形成体系化的内容帮助使用者入门到精通。

本次课程是基于实战的场景进行课程设置,是在白盒理论课程基础上进行的延申,实用性强,即学即用。

2、多年一线实战经验讲师团

SONiC训练营讲师团

3、理论实操相结合

理论的学习让学员对目前白盒和SONiC的价值、生态、前景有一个全面的了解。并在理论的基础上,通过真实环境的搭建、典型配置案例讲解和实操,掌握真正的相关技能。

4、提供真实设备进行案例实操

实操部分提供实操设备真实搭载SONiC系统的P4可编程交换机进行练习

实操设备:真实搭载SONiC系统的P4可编程交换机

实操设备:真实搭载SONiC系统的P4可编程交换机

03、课程收获

1. 全面了解白盒和SONIC的生态和前景

2. 掌握SONIC系统的架构、核心组件等技术细节

3. 能够独立进行SONIC系统的编译、安装以及典型应用场景的配置

4.颁发由教育部和科技部认证的能力等级证书

说明:证书由发证单位另行收费,500元/人

<h2、>04、课程信息

1、培训对象

  • 网络工程师
  • 云计算工程师
  • SDN、开放网络等相关开发人员
  • 有志于从事SDN、开放网络等相关工作的在职人员或者学生

2、技能要求

  • 具备基础的网络知识
  • 具有基本的linux使用经验

3、课程资料

  • 课程PPT讲义
  • 实操手册

05、课程报名

  • 618到手价:2080元(点击阅读原文,详情页领券)
  • 课程形式:线下特训营(自带笔记本电脑)
  • 上课时间:8月5日-6日
  • 课程咨询:13245276252 刘老师

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星融元独家中标中国移动云能力中心2022年天通可编程基础平台项目


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日前,星融元成功中标中国移动云能力中心(中国移动云)2022年天通可编程基础平台项目。客户希望通过采用SDN、P4可编程交换等新技术推进云网架构的革新,加快业务成功转型,在新一轮的市场竞争中获得领先地位。

中国移动云是攻坚云计算关键核心技术的主战场,网络作为云计算的基础设施之一,承担了连接算力和存储的关键角色,所以中国移动云对业界最前沿的网络技术动态始终保持着敏锐的嗅觉,在新技术的使用和尝试上一直走在行业前列。本次网络的升级在需求产生最初便考虑使用开放网络技术,基于正在蓬勃发展和有着广阔的应用潜力的SONiC进行开发,打造一个统一管理自研设备的网络操作系统,同时改变传统的紧耦合采购模式,实现软硬解耦和可控生态。

星融元有幸参与该项目中,为客户在移动云网络中提供Underlay、Overlay、VRF、QoS、策略路由等功能,并解决云网调度和底层芯片之间的操作系统中间件规模部署能力问题,让网络与云管理平台无缝集成。

选定SONiC,研发AsterNOS

事实上,星融元是中国最早参与SONiC社区、并积极向社区贡献缺陷修复和软件特性代码的公司之一。从SONiC诞生之初,星融元就选择开源网络操作系统作为构建全栈开放网络的发展引擎,推出以SONiC为内核的AsterNOS开源开放网络操作系统。几年来,随着研发队伍不断发展壮大,AsterNOS经过持续更新迭代,已经升级到4.0版本,其软件特性和芯片支持不断完善扩充,在稳定性和易用性方面也实现了极大的改进,完成了数万个现场商业部署的拷贝。

SONiC配图

1、版本稳定 开箱即用

AsterNOS从功能特性、产品质量、组件维护等基础方面进行了改善,并结合各种典型应用场景做了足够的测试验证、缺陷修复等工作。在生产环境中,用户可以像使用任何其他成熟的操作系统一样放心执行任务。

继承源于SONiC的容器架构,AsterNOS网络操作系统的每个新增软件特性都在独立容器内运行,从而可以确保控制面的各个模块之间互相隔离、互不影响,最大限度地保障系统的稳定性和安全性;即使单个软件模块受到安全攻击出现故障,故障也会被天然的局限在该容器内部而不至于影响全局业务正常运行,同时还可以在很短的时间对故障模块进行在线升级改造,且升级时无需中断业务,从而使得系统整体的容错性和鲁棒性得到提升。

AsterNOS通过Jenkins + Testbed实现持续集成和自动化测试,对社区的Testbed功能进行增强,星融元构建了大量的自动化测试用例脚本,并能在多用户环境中进行多分支并行测试,从而保证大规模软件团队开发的质量和效率;区别于传统厂家的版本管理模型,AsterNOS采取社区化版本发行管理方法,不仅自身研发队伍按路标进行开发,也充分吸纳合作伙伴和个人开发者的代码以及缺陷修复成果,并做到每季度与社区版本同步重大问题更新,这样有效保证了在不断增强系统特性能力的同时能及时跟进社区节奏;AsterNOS还对包括teamd、lldpd和FRR等在内的其他开源组件进行定期的维护和升级,以及进行编译时间优化等,为用户带来更稳定的版本更新体验。

AsterNOS的社区增强版

2、特性增强 功能强大

将AsterNOS定位于企业级的SONiC,星融元在其特性增强方面一直领先发展,在学习社区领先技术和理念的同时,并提前考虑未来如何与社区特性的融合。星融元曾于2018年,先于社区支持REST API并后续实现了和社区mgmt- framework的融合,将交换机全功能可编程API作为和传统命令行一样的管理接口提供给自动化运维工具使用。AsterNOS陆续在VXLAN、ARP Host Routing、BGP EVPN、VLAG等方面对社区SONiC进行了充分的功能增强。

AsterNOS的版本历程

星融元也把系统对ARM架构的支持作为一个主要技术目标。当前越来越多的应用程序基于ARM架构,用来满足用户兼顾性能、功耗、价格等方面的需求,对ARM架构进行适配和优化后,AsterNOS已经可以在A53这样的入门级ARM核心上全功能流畅运行,即使在交换芯片内置控制CPU的接入层交换机上,也看到了开源操作系统不断增加的新特性为其带来的各种可能。

与此同时,AsterNOS对与SONiC相伴而生的SAI也进行了很多增强。作为事实上工业标准的交换芯片功能抽象层SAI(Switch Abstraction Interface),它是打通上层网络应用和底层硬件芯片的核心桥梁。能否提供稳定支持最新标准版本的SAI实现,决定了一颗交换芯片的可用性。星融元从SAI的优化和扩展入手,在AsterNOS中对今天几乎所有主流数据中心交换芯片提供了稳定支持及适配和增强:除了历史悠久的Broadcom Trident系列,更包括具有低时延、大表项等鲜明特色的Marvell Falcon和Teralynx,以及具备数据面可编程能力的Intel Tofino、 NVIDIA Spectrum 等芯片组,甚至在最新发布的AsterNOS4.0版本中还支持了用于典型园区接入和汇聚的芯片。

单一操作系统跨芯片商用支持,为用户根据自己的应用场景和成本预算选择不同组网方案时,提供了完全相同的操作界面和用户体验,更能帮助用户更快更好地在生产环境部署中,可以使用当前不断推陈出新的网络芯片组中的那些创新技术。

3、操作便捷 简单易用

当下,DevOps已经成为云以及网络运维的主要手段,AsterNOS 集成了Python、Ansible、NETCONF等DevOps支持支撑能力,从而能够与DevOps平台自动对接,推动业务系统的正常运行和用户体验的持续提升。

和原生SONiC的命令行是Linux/Python风格不同的是,今天绝大多数网络运维工程师的技术能力都是建立在Cisco风格命令行基础之上的,因此AsterNOS开发了Cisco风格命令行,用户原有的技能和工具能够被完全重用,降低了传统网络运维工程师部署和使用开放网络时的学习难度和额外成本。

此外,AsterNOS基于REST API提供了Web UI,使得用户能够通过图形化的界面操作和管理云网络;通过对应用编排、业务调度、资源管理、策略管理等运维功能的特性增强,实现用户业务的统一规划和自动部署等。

选择星融元的理由

星融元致力于通过软硬件解耦的开放架构,让软件定义网络大规模产品部署得以实现。凭借创新的产品、完整的方案和优秀的服务能力,星融元不断在收获着国内外客户的认可和信赖。

AsterNOS 配图

1、多场景应用

基于AsterNOS,星融元针对不同的应用场景选择最适合的芯片能力构建了一系列有特色的硬件平台,例如通过Teralynx芯片释放低时延的能力,可满足高频交易、机器学习、高速存储等延时敏感型应用场景的需求;又如通过Tofino P4可编程能力,可满足多数据中心互联、边界网关、安全隔离等大表项策略路由的需求。结合同一个软件平台上长期的成果积累和不同芯片的独特能力,星融元总能为用户找到适合他们应用需要的解决方案。

在一个拥有数万台服务器的数据中心,客户需要导入一款新的交换机芯片。芯片规格选择相对容易,在尽量短的时间内完成基于该芯片的产品部署落地却没那么容易。得益于AsterNOS对多芯片的支持能力,星融元迅速完成了SAI新版本开发、INT能力集成、SONiC不同版本在不同平台上的适配等工作,确保了新平台顺利上线。

因为业务流量不断增加,荷兰某银行需要对网络安全设备进行扩容来加强防护能力,但是现有网络架构很难横向扩展,引入星融元的网络服务链功能后,客户原有的安全威胁检测和SSL加速都改造成了资源池的部署方式,性能提升只需要旁路增加虚机即可。通过四个月严格的实验室测试和现场测试,星融元获得了这份数百万美金的采购合同框架。

隐私计算头部厂商华控清交的解决方案对网络低时延有明确要求,和国内某网络设备大厂相比,星融元交换机帮助客户降低了50%的端到端时延。同样,在法国一个大学的高性能计算中心,星融元与某传统大厂同时用各自的交换机测试RDMA承载MPI应用的现场效果:集群处理能力benchmark基本相同,不同的是,大厂采用了传统的InfiniBand协议,星融元采用的是标准以太网和开放架构的软硬件技术——相同的产品能力、一半的交付周期和供货成本帮助星融元赢得了这个客户上百台的订单。

2、智能化运维

一个超大数据中心的客户,想用华为、Mellanox、星融元交换机进行混合组网,如何保证不同设备之间的协议互通,如何解决大量异构设备之间的集中管理问题?客户选择了用AsterNOS给Mellanox交换机硬件进行刷机升级,星融元的云网控制器AFC(Asteria Fabric Controller)通过REST API接口将现网所有存量Mellanox设备和星融元交换机不加区分地统一管理起来,而开源的AsterNOS又帮助客户逐一找到了路由协议中和大厂设备无法对通的兼容性问题,多厂家设备在大云环境中形成了运维效率最高、成本效益最佳的兼容方案。

AsterNOS 配图2

厦门航空、中国银联和安徽电力这些不同行业的企业,也都各自选择了星融元的AsterNOS与AFC的联合部署方式,规模构建弹性调度的云网络,用智能化的管理模式来降低运维成本。

3、高质量服务

一位长期使用台湾地区ODM厂商供货可编程白盒交换机的用户,在使用该厂商提供的SONiC社区版本软件的过程中,因为遇到的底层技术问题既无法从厂商获得支持,也不能在社区中找到答案,几个项目都一再延期无法产品化落地。在星融元发布自己的AsterNOS及白盒平台后开始尝试切换:开发手册、技术顾问和软件BUG定位这些服务帮助客户解决了众多阻碍性问题,保证了项目顺利地从研发阶段转入到生产环节。

AsterNOS 配图3

在Hutchison的快速响应支持也是星融元服务能力的一个典型案例:在对包括Arista和Gigamon在内的头部厂家进行严格安全渗透测试的过程中,由于星融元对SONiC内核和架构的深刻理解,解决安全问题的速度和质量都得到了客户的认可:“because of your good work we are considering to replace all the monitoring switches and will only buy from you in the future because you are the only one who are meeting security requirements.”

近几年间,拥抱开放网络的公司、用户与日俱增,从数据中心到园区场景、从Underlay网络到Overlay网络、从可编程到低时延到绿色低碳。始于SONiC,持续精耕AsterNOS,星融元正源源不断地为行业输送开放网络的力量,多维度构建全新的云网络模式。开放网络生态正在快速发展和完善,它催动的数字化转型发展,或许远超乎你我的想象。

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星融元:开放网络时代下的梦想实现家


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任何时代下,具备雄厚的技术能力总能与时代发展齐头并进。

当前,随着云化的全面深入,互联网巨头凭借着超强的技术实力,其网络架构正由过去的封闭式向开放变革,实现了网络的自由伸缩,按需定制,从而推动业务持续蓬勃发展。但是对于其他千千万万有同样需求的企业而言,“梦想很美好,现实很骨感”,通过自身的力量去打破网络的界限,不得不说难于上青天。

与此同时,网络设备头部厂商的优势在数年发展洗牌中进一步凸显,在市场上已经具备足够的话语权。没有人能够肯定,如果放弃现有的市场规模和销售红利,去推动软件、硬件和应用层面的开放发展,带来的结果是创新性的胜利还是颠覆性的改变。毫无疑问,只有新鲜力量的涌入,才能带来开放能力的释放,从而推动开放网络的发展。

事实上,开放网络早已不是一个新事物,在国外已经得到了蓬勃发展。但在国内,市场上大多数的厂商只能提供软件设备或者硬件设备,作为国内最早一批涉足开放网络的资深玩家——星融元,是较少的能进行整机交付的厂商。

在过去的2021年,星融元的开放网络业务实现了50%的增长,数字的背后是星融元持续的产品创新,以及精准的市场业务布局策略。对此,我们采访了星融元行销部副总裁张岩,他为我们分享了星融元的开放网络之道。

突破网络桎梏为梦想布道

张岩表示:今年,我国“东数西算”工程正式全面启动,以算网融合为核心,构建弹性开放、高效协同的开放网络环境成为重要趋势。星融元基于在开放网络行业多年的技术积累和经验总结,能够提供支持包括运营商、数据中心网络、园区网等面向多行业多场景的各类网络部署方案。

星融元产品全家福照片

在软件的开放性上面,星融元打造的云原生网络操作系统AsterNOS,以SONiC为内核,支持RESTful API能力开放、主流DevOps工具集成、主流Cloud OS集成、高性能内存数据库等云计算时代的必备功能,使得网络可扩展性、稳定性、开发与运行效率得到了大幅度的提升。

在硬件的开放性上面,芯片的支持是核心因素,星融元可以做到支持目前市场上包括Barefoot、Innovium等所有主流的芯片。今年,国务院印发“十四五”数字经济发展规划,提出推进云网协同和算网融合发展,星融元 X3-T 系列算网融合平台基于算网融合架构设计,通过可编程交换芯片的高性能快路径和智能业务处理卡的智能慢路径紧密协作,帮助用户实现业务流的深度处理,为网络分析系统加速;同时应用的卸载,来提升数据中心的整体算力。

做梦想实现家也要做追梦者

星融元通过搭建开放的硬件平台和软件平台,使得硬件与软件实现耦合,让用户可以根据应用场景和业务模式,来自定义所需要的网络产品,真正做到“按需所取,各取所需”。如同中国工程院院士刘韵洁所说的一样,网络功能需要从“信息传输”进一步转变成“能力服务”,才能进一步满足市场对于开放、定制、融合、生态的需求。

而随着开放的边界越来越广阔,应用开放层面也将会有更多待发现的可能性和潜力。张岩认为,实现开放网络的另一个重要条件是“各尽所能”,星融元致力于构建强大、易用的开放开发平台,为广大的网络应用开发者开辟一片自由创作的广阔热土,从而推动整个开源生态的发展。

在这个过程中,星融元不仅可以助力用户实现摆脱封闭网络的梦想,也将会实现自身的发展梦想!

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开源技术促进开放网络高质量演进


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近日,由中国国际光电博览会(CIOE)联合C114主办的“2022中国光通信高质量发展论坛——全光数据中心线上研讨会”落下帷幕。星融元数据技术有限公司(以下简称星融元)受邀参会,与华为、新华三以及腾讯、诺基亚等业界多位知名参会企业代表共同探讨了全光数据中心的未来演进变化,如何全面支撑算力时代的高质量发展,以及对于夯实未来数字社会的关键基础设施的意义等。

星融元副总裁兼研发部负责人李明玉进行了以《开源技术促进开放网络高质量演进》为主题的演讲,从网络设备层面出发,详细阐述了开源技术如何促进网络高质量演进。

《开源技术促进开放网络高质量演进》为主题的演讲

2022年1月,国务院印发“十四五”数字经济发展规划,提出推进云网协同和算网融合发展,不仅要加快构建算力,更要加快实施“东数西算”工程,推进云网协同发展。面向数字时代的发展诉求,数据中心作为各个行业信息系统运行的物理载体,在数字经济发展中扮演重要角色的同时,也对数据中心网络技术提出了更高需求。

研讨会上,星融元副总裁兼研发部负责人李明玉表示,网络对于数据中心的稳定运行有着关键作用,而开源开放网络毫无疑问是近些年来的发展趋势。随着数据中心承载的应用程序从单体架构逐渐发展到云原生架构,推动了各种开源网络技术大量应用并日趋成熟,在稳定性方面也得到了充分验证。以这些得到广泛证明的原生开源技术为基础,开发和交付高质量的网络设备已经成为开放网络的新趋势。

开源网络技术栈足够成熟稳定

李明玉表示,在万物互联的时代,由于人、物、应用/服务之间连接方式的不断变化,应用程序架构从早期单体架构、分层集群架构发展到现在的SOA/微服务架构和云原生架构。而应用程序架构的演进也带来了数据中心架构的变化——从大集中数据中心、虚拟化数据中心再到云数据中心和云原生数据中心,在功能、存储量、互联能力以及交付能力等方面实现升级迭代。

开源网络技术栈:成熟,稳定,高效 开源网络技术栈:成熟,稳定,高效

可以这样认为,首先,在不断满足应用对网络技术的需求过程中,以Linux为核心的开源开放的网络操作系统已经被证明是标准、稳定、能够支撑应用快速迭代,更能适应数据中心应用的发展。另一方面现代应用在推进网络技术演进时,主流的做法都是用保留Linux原生的开源网络技术去迭代。此外,在数据平面的卸载和加速的方面,现有的技术架构具备足够的开放性。

硬件数据平面亟需演进

李明玉认为,网络发展不仅仅局限于软件层面,基于此观点,在硬件场景中,如交换机、交换芯片在开放网络的应用是一个需要重点探讨的问题。

硬件数据平面当前困境 硬件数据平面当前困境

传统网络产业覆盖产业链广大,往往从标准化形成硬件交换芯片,再由设备或系统厂商基于硬件交换芯片形成设备,产生网络解决方案。但是其也带来诸多负面问题,如网络演进、周期冗长,芯片规模、日益复杂,系统代码、臃肿耦合,交付和变更迟缓等问题。在云网络时代,硬件数据平面亟需借鉴开源开放的软件网络技术迭代的速度,来解决传统难题。

未来开放网络技术路线

开放网络脱胎于SDN,包括开放的软件和开放的硬件,也就是在硬件方面需要标准化技术架构(交换芯片+CPU+BMC),以及支持安装第三方NOS和APP,而在软件方面兼容开放白盒硬件和应用程序级的运维能力。

经过十余年的发展,开放网络生态日趋成熟,从芯到云,囊括了微软、Facebook和惠普等在内几乎全部主流玩家,从互联网到运营商等大型数据中心广泛应用。与此同时,软件厂商和硬件厂商也得到不同程度的发展,而星融元不仅可以交付软件、硬件,还能进行整机交付,这在国内是屈指可数的。

Linux-Native 和SAI是开放网络的发展趋势 Linux-Native 和SAI是开放网络的发展趋势

而还需要注意的是,尽管业界有大量基于Linux或者是在Linux上进行了深度定制的网络操作系统平台。但是从后期发展和演进过程来看,无论从质量还是标准性方面都会遇到各种问题。因此,李明玉表示,基于Linux原生协议栈为核心,以SAI接口为适配层的技术路线是未来开放网络的主要发展趋势。

开放网络推动高质量持续发展

李明玉还表示,开放网络的价值在于标准、成熟的网络协议栈,是高质量持续发展的基础。同时,面向应用架构演进能力,系统灵活性能够和主机网络同步迭代。此外,硬件抽象层接口基于业界共识,能够快速导入各类数据平面加速技术。

也就是说,开放网络不仅是软件解耦,还是一种敏捷、高质量的网络设备开发交付模式。正是在这种模式之下,星融元构建了一系列面向数据中心的产品方案,包括底层开发软件平台、硬件开发平台、云网交换系列产品和可视交换系列产品,收到了各行业客户的众多好评。

截至2021年,星融元已经为百余家行业客户搭建开放网络,协助重新定义用户网络基础设施框架。同时,星融元还与紫金山实验室、中国联通研究院、阿里以及美团等众多业界企业合作,共同引领和推动开放网络生态发展。未来,星融元也将持续在开放网络方面进行技术创新和产品探索,助力未来数字社会高质量发展。

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日前,开放数据中心委员会(以下简称ODCC)2021冬季全会成功举办,作为ODCC的重要会员单位之一,星融元数据技术有限公司(以下简称星融元)应邀出席。凭借公司在开放网络领域的品牌影响力及个人在行业内资深的专研程度和贡献,星融元副总裁胡波被聘任为ODCC技术专家组专家,以帮助委员会更好地开展开放网络专业技术领域的研究和推广。

右三为星融元副总裁胡波先生 右三为星融元副总裁胡波先生

星融元作为开放网络的先行者和推动者,在ODCC网络工作组扮演着重要的角色。网络工作组近年已先后启动了诸如S³IP(旨在简化交换机上层OS和底层硬件的集成)、开放智能网卡、100G接入交换机技术规范、网络相控阵雷达系统等研究类项目,输出了如S³IP硬件基础功能规范,分布式解耦机框设备方案的《DDC技术白皮书》,数据中心400G交换机测试规范等,为建立规范化的“白盒+开源OS”开放网络生态做出了突出贡献。

目前,开放网络交换机正在逐渐步入成熟推广阶段,并且开始走向企业下一个购买周期的最前沿。凭借其软硬件解耦的特点,开放的网络交换机能简化操作和管理,为客户构建可扩展、可编程和灵活的网络,从而打破了传统交换机软硬件捆绑销售的现象,帮助客户重塑网络环境。

围绕开放网络,星融元已发布了多款自研产品,构建了软硬件的完整产品体系。

星融元开放网络架构系列产品 星融元开放网络架构系列产品

星融元拥有基于SONiC的领先的开源网络操作系统AsterNOS,可作为独立的网络操作系统与任何白盒交换机适配,使用者能够自主选择网络硬件,并按需自行在AsterNOS之上开发自己所需的网络应用。此外,星融元还拥有1T-12.8T的云网交换机可视交换机及算网融合硬件平台、DPU网卡等等,致力于从硬件架构、操作系统、应用生态三个层次打造开放网络平台,可应用于数据中心、园区网络等各类场景。

星融元的快速发展离不开市场快速增长的需求。据Dell’Oro Group的最新报告显示,2021年第三季度全球数据中心交换机市场收入同比增长11%,创历史新高,其中白盒交换机供应商占据了大部分的增长。未来,星融元将继续发挥开放网络方面的技术创新优势,向满足用户对开放网络有更多的应用场景的需求极速前进。

开放数据中心委员会(ODCC)是在中国通信标准化协会指导下,由腾讯、百度、阿里巴巴、中国电信、中国移动、中国信息通信研究院和顾问单位英特尔联合发起的,由数据中心相关的企、事业单位自愿结成的开放平台和生态圈。委员会根据业务方向,下设服务器、数据中心设施、网络、边缘计算、智能监控与管理等八大工作组。

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星融元受邀主讲中国移动云能力中心专家讲坛


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作为中国移动云能力中心(移动云)的行业生态合作伙伴,星融元数据技术有限公司在开放云网领域有着深厚的技术积淀以及多年的运营商行业服务经验。近日,我司副总裁李明玉先生受邀参加“移动云专家讲坛2021”,面向移动云内部技术人员开展了一场以P4可编程为主题的技术讲座。

主讲专家简介

李明玉,星融元副总裁兼研发部负责人。在网络和安全领域具有20年以上的解决方案规划设计、产品架构研发、项目管理经验,对可编程交换芯片/多核NPU/FPGA等可编程技术,SONiC/容器/交换芯片等开放网络软硬件,以及架构大容量分布式系统等方面有丰富的经验。主持参与多项省市级重大项目课题,授权国内外专利10余项。曾主导研发业界最高性能全分布式防火墙、IPS及LB等产品系列,连续多年市场份额排名第一,广泛应用于包括三大运营商在内的各类云网络环境。

本次技术交流重点讨论了P4体系以及在网络应用开发方面的数据平面可编程系统架构,并探讨了围绕P4可编程的适用场景、应用实践及未来展望等。

网络可编程的演进与P4的产生

从软件的历史思考,目前网络领域正处在一个从耦合到解耦的过程中:传统的硬件依然是五花八门,各厂商的实现方案各不相同,但也逐渐开始尝试将操作系统和硬件进行解耦。SDN围绕可编程、转控分离、集中管控等核心理念,解耦得更加彻底,也引领了近十年网络领域的发展方向。

但随着数据中心从虚拟化向云化的不断演进, OpenFlow + 控制器的SDN传统可编程架构已经无法满足云场景多样性业务对网络的需求,这一局面推动了网络可编程向数据平面的发展。

网络领域正处在一个从耦合到解耦的过程中

网络可编程的生态

在发展过程中,业内一直存在着这样的呼声:像我们正在建立的GPU、DSP、TPU的生态那样,建立一种网络可编程的生态。但是网络场景下的编程应该用什么语言,针对什么“目标平台”,这些都还有待回答。

如今,我们可以通过P4去打开曾经封闭的数据平面,进而实现真正的全栈的开放,并且在云数据中心网络和网络可编程领域,围绕P4可编程技术以及相关软硬件的解决方案也得到了越来越多的应用。

P4的数据平面和控制平面编程框架 P4的数据平面和控制平面编程框架

P4可编程的适用场景及应用实践

我们以云网络场景中常见的资源池集群方案为例。

云网络场景中常见的资源池集群方案

通过P4可编程,我们可以升级传统的资源池集群方案:在新一代高性能资源池集群方案中,流量编排单元具备了可编程的报文解析和改包能力,解决了传统方案中报文解析固定(缺乏扩展性)以及改包能力有限(缺乏灵活性)的问题。同时,因为可编程芯片本身基于stage的memory管理,我们可以把表项充分的利用起来,实现百万级的流表,使得云安全资源池的集群容量更具弹性,更加符合实际需求。

星融元助力构建下一代开放网络

星融元自主研发的CX-T系列P4可编程交换机,采用业界领先的可编程交换芯片与基于高性能多核ARM SoC的智能业务处理卡的硬件架构设计,搭配开源、开放、易用的网络操作系统AsterNOS为用户提供可编程、智能业务处理、融合网络支撑、网络遥测等功能,且可与云计算无缝融合。

星融元自主研发的CX-T系列P4可编程交换机

面向运营商客户,CX-T系列P4可编程交换机可以应用于如下场景:

  • 有特殊功能需求的智能网关或Smart ToR交换机
  • 作为自研软件操作系统的开放网络硬件基础平台
  • 为开拓创新课题或者传统交换机无法实现的功能需求,星融元可与用户一起探讨实现的可能性,并展开深度的联合开发等

CX-T系列P4可编程交换机可以应用于如下场景

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基于业务的精准、实时、可视的带内网络遥测(INT/vINT)技术——驱动网络智能优化,提升用户对应用系统的整体体验

星融元数据技术有限公司作为国内开放网络的先行者和推动者,在运营商所在行业生态里扮演着重要的补位角色。星融元的网络产品因其架构的高度开放性——不仅软硬件可以解耦,软件与软件也可以解耦(OS与应用,控制面和转发面),完全可以作为组件被耦合到运营商网络里,助力运营商向开放可编程云网络迈进以及各种创新理念的落地。

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星融元作为S³IP首期合作伙伴助力白盒生态建设


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“S³IP 发布会”于7月16日在北京成功举办。S³IP,全称Simplify Switch System Integration Program,是由百度、阿里、腾讯、美团、京东、快手等六大巨头在ODCC联合发起的项目,旨在通过软硬件规范和开源,简化白盒交换机系统集成,促进开源白盒生态发展。

Simplify Switch System Integration Program 发布会现场照片

星融元数据技术有限公司作为国内开源网络操作系统的知名企业,成为S³IP首期生态伙伴中唯一的开源OS厂商侧代表,使整个白盒生态真正完整,证明了星融元在网络操作系统领域的领先地位。

通过开放的白盒交换机,用户能够实现软件与硬件的解耦,可以根据自己的需求,定制化安装所需软件功能,开发创新性的自研网络,这样不仅可以方便运维,还能大大降低成本。所以,我们有理由相信白盒交换机在国内会有巨大的发展机会,而白盒交换机实现真正的发展,要求硬件和网络操作系统都要得到创新和突破。

星融元的开源网络操作系统AsterNOS基于SONiC标准功能,补齐了生产环境中必须的功能集合,不仅可以在星融元自己的硬件设备上运行,通过适配和调试后,也可以在其他厂商的硬件设备上运行,可以简化厂商研发、移植、运维的难度,真正地降低成本投入。

你一定要了解的AsterNOS

  • 以SONiC为系统内核,AsterNOS以开源的SONiC为内核,抛弃了传统网络系统的黑盒架构,将网络操作系统透明地呈现给使用者,并通过SAI将自身与所运行的硬件平台彻底解耦,从而让使用者能够自主选择网络硬件,并且确保能够平滑地在遵从SONiC/SAI架构的网络供应商之间迁移,不再面临被锁定的风险。
  • 全面开放,全面融入云,基于星融元开发的CNI/Neutron插件和控制器,AsterNOS能够全面融入到Kubernetes/OpenStack中,并且将网络能力作为一种服务通过REST API开放出来,供NetDevOps工具调用。甚至,使用者能够按需自行在AsterNOS之上开发网络应用,并且开发体验与在Linux环境中开发应用并无二致。
  • 面向生产环境的易用性,针对生产环境中云对网络的需求,星融元为AsterNOS设计、开发了一系列的增强功能与特性,以支持云网络简便、高效、自动化的部署、运营;针对某些生产环境对网络的特殊需求,星融元能够在AsterNOS之上进行快速定制开发,将网络对需求的响应时间从数月缩短至数天,大幅提升应用的综合竞争力。

事实上,星融元不仅有领先的开源网络操作系统,同时提供开放的硬件设备。除了AsterNOS和FusionNOS两套网络操作系统、云网控制器(AFC)等软件产品,星融元目前还提供包括全系列的云网交换机、可视交换机、智能硬件平台等硬件设备。在过去的2年里,搭载星融元AsterNOS的交换机商业发货量超过6000台,其中有超过5万个100G端口,其客户包括国内外运营商、公有云、网络安全和私有云行业等。

如果白盒交换机在国内能够快速发展和普及,并形成一个良好的生态,毋庸置疑,能够极大地推进我国数据中心及网络产业的发展。星融元作为白盒产业中重要的参与者,将最大限度地发挥对产业中的推动作用,并真诚希望与业内有识之士共同努力,创建开放的、开源的白盒生态,为数字化技术的进步、数字中国的建设提供强有力的底层支撑。

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