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裸机白盒一篇通,一篇概览生态圈【zoues.com】
三月 28, 2017|ITPaaSSDN

裸机白盒一篇通,一篇概览生态圈【zoues.com】

裸机白盒一篇通,一篇概览生态圈【zoues.com】

裸机白盒一篇通,一篇概览生态圈

作者简介:成伟,盛科网络高级系统工程师

白牌并不是一个新的概念,大家接触最多的应该是“白牌台式机”,自己买回一堆硬件组装,选一个操作系统比如Windows,Ubuntu来安装,能比“品牌台式机”便宜一半的钱。白牌交换机也是对应品牌交换机。白牌交换机中存在两种细分的商业模式,一种是白盒交换机,一种是裸机(Bare Metal)交换机。两种模式的相同点是都由ODM提供硬件;差异在于白盒交换机自带软件,裸机交换机由用户自主购买或者选择软件。

 

白盒交换机

裸机交换机

硬件

ODM提供

ODM提供

软件

自带无品牌软件

无软件

用户

用户购买整机

用户通过ODM购买硬件
用户购买,选择,自研软件

白盒与裸机交换机之间不存在谁优谁劣,各自适用于不同的应用场景。让我们回顾这段白牌的发展史,来尝试探索白盒与裸机交换机的起源与应用。

Google在全世界都有自建的数据中心,使用骨干网(Backbone Network,也可以称为WAN网)进行互联。随着Google业务高速增长,花了很多钱租用海底光缆来满足峰值需求,但是带宽的利用率不足,原因是商用路由器通常使用静态Hash这种原始的方法来对流量进行负载分担。

Google想了一下,改造WAN网需要什么?无非是交换机硬件和交换机软件。硬件简单,很多ODM厂商可以生产。流量规划的上层软件对Google来说很简单,唯一缺的技术就是在交换机上下发流量规划。有钱任性,Google招聘了不少Cisco/Juniper的核心骨干。于是就诞生了B4项目,该项目的核心是通过SDN的方式对流进行灵活调度。Google自研交换机操作系统,控制器,硬件通过成熟的ODM批量生产。将该设备放在商用路由器之前,通过Openflow协议对流量进行细致规划,来提升WAN出口的带宽利用率,B4的项目非常成功,据说链路带宽利用率提高了3倍以上,接近100%,按照Google的话说,超出了其最初的期望。

Google的模式属于裸机交换机,从ODM购买交换机硬件。自研软件,该模式不但大幅降低了Google的WAN网成本,还可以通过自研软件的快速迭代,使用SDN理念对网络深度优化。

从Google的成功,一批有远见的人看到了商机。那咱们是否可以做一个开放的交换机软件,做一个类似微软的交换机软件公司? JR Rives基于这个考虑,出走 Google,创建了Cumulus。

Cumulus的目标是华尔街的金融机构,华尔街有一个特点特别喜欢新技术,他们展开双臂拥抱这个改变几代企业网的IT人员运维习惯的技术,从不同交换机厂商的命令行中切换到标准的服务器Linux运维方式。但是华尔街的人有另一个习惯,就是比较懒,喜欢新奇,但更愿意有人将新奇背后的脏活累活全干掉。Cumulus完成了极具创新的交换机操作系统,但是没有办法独自支撑整个白盒产业链,包括渠道、运维服务,商业模式更多的还是销售硬自带软件的整机方案,即销售白盒交换机。

移动互联网、4K/8K高清视频、人工智能、物联网以及基因测序等领域的发展都需要云计算的支撑,这给数据中心的交换机市场带来了巨大的市场。大批芯片厂商投入到数据中心交换芯片的研发中。 其中包括盛科网络, Barefoot, Broadcom,Cavium, Mellanox, MTK。芯片厂商的个数都快超过设备商个数了,芯片厂家的多样化带来的是硬件平台的多样化。商业交换机厂商和交换机软件厂商需要投入大量资源到不同芯片厂商的适配研发。

Cumulus当时的大部分商业模式属于白盒交换机,从ODM购买硬件,预装Cumulus的SDN软件操作系统,打包提供给华尔街,华尔街不需要自己操心购买硬件,选择软件,直接感受SDN的魅力。

由于硬件和软件在当时并没有完全解耦合,适配不同交换芯片,硬件版型的工作量呈线性增长,所以商业市场(非自研)的裸机市场不是很大。

微软在这个合适的时机提出了SAI(Switch Adopter Interface)接口,重新定义了一套标准的交换芯片驱动接口,马上得到芯片厂商的大力支持,盛科网络,Barefoot, Cavium, Mellanox等都投入其中,当前已经支持了二层,三层,ACL,QOS等完善的特性集合。同时也得到了开源操作系统的支持,HP开源的OpenPlatformSwitch(过去式),Sonic都使用SAI接口管理交换芯片,SAI大幅降低了交换机适配不同交换芯片硬件版型的工作量。如果用使用OCP的标准硬件,使用SAI的标准芯片接口,适配一个新的硬件理论上只存在调试的工作量。

互联网巨头、运营商和裸机交换机度过了蜜月期后,发现裸机交换机SDN的管理方式非常诱人,业务开通快,管理还方便。但也有甜蜜的烦恼,不同厂商之间不太容易共处。每个厂商提供的解决方案不尽相同,有的通过Openflow来管理交换机,有的通过Netconf来建模,有的使用OpenConfig来下发策略,不同的管理运维方式让使用者很难混合组网。

具备话语权的互联网巨头,运营商在控制器南向接口侧开始提出标准化的需求,中国移动发布了“中国移动技术愿景2020+”白皮书,将SDN技术引入PTN,控制器通过标准的Openflow作为向接口管理不同设备厂商的提供的交换机,一方面得到了华为,烽火,上贝设备厂商的支持,南向接口的标准化也让很多其他中小厂商得到了进入运营商的机会。联通在2016年与AT&T、Verizon、SKT、NTT联合开源研发机构ON.Lab(开源网络试验室),共同推出了开源网络项目CORD(Central Office Re-Architected as a Data Center),同样进行了南向接口的标准化。

标准化的接口大大促进生态圈发展,交换机软件有开源的OS,同时有商业化的OS;ODM厂商陆续支持OCP标准硬件;底层有标准化的SAI接口和各具亮点的交换芯片。

标准化接口使的商业化市场(非自研)的裸机交换机生态初步形成,标准开放的SAI接口和标准的OCP硬件解耦了交换机软件和硬件。产业链的各个环节开源和商业厂商的发力,让生态健康发展。

回顾整个时间轴,从最初的互联网巨头购买ODM硬件,自研软件提出裸机交换机的概念;到Cumulus等厂商开始尝试ODM硬件自带软件的白盒交换机模式;再到当今标准化的接口让软件和硬件解耦,商业化市场裸机交换机模式也在高速发展。

白牌交换机生态初成,相信收获的季节已经不远了!

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裸机白盒一篇通,一篇概览生态圈

作者简介:成伟,盛科网络高级系统工程师

白牌并不是一个新的概念,大家接触最多的应该是“白牌台式机”,自己买回一堆硬件组装,选一个操作系统比如Windows,Ubuntu来安装,能比“品牌台式机”便宜一半的钱。白牌交换机也是对应品牌交换机。白牌交换机中存在两种细分的商业模式,一种是白盒交换机,一种是裸机(Bare Metal)交换机。两种模式的相同点是都由ODM提供硬件;差异在于白盒交换机自带软件,裸机交换机由用户自主购买或者选择软件。

 

白盒交换机

裸机交换机

硬件

ODM提供

ODM提供

软件

自带无品牌软件

无软件

用户

用户购买整机

用户通过ODM购买硬件
用户购买,选择,自研软件

白盒与裸机交换机之间不存在谁优谁劣,各自适用于不同的应用场景。让我们回顾这段白牌的发展史,来尝试探索白盒与裸机交换机的起源与应用。

Google在全世界都有自建的数据中心,使用骨干网(Backbone Network,也可以称为WAN网)进行互联。随着Google业务高速增长,花了很多钱租用海底光缆来满足峰值需求,但是带宽的利用率不足,原因是商用路由器通常使用静态Hash这种原始的方法来对流量进行负载分担。

Google想了一下,改造WAN网需要什么?无非是交换机硬件和交换机软件。硬件简单,很多ODM厂商可以生产。流量规划的上层软件对Google来说很简单,唯一缺的技术就是在交换机上下发流量规划。有钱任性,Google招聘了不少Cisco/Juniper的核心骨干。于是就诞生了B4项目,该项目的核心是通过SDN的方式对流进行灵活调度。Google自研交换机操作系统,控制器,硬件通过成熟的ODM批量生产。将该设备放在商用路由器之前,通过Openflow协议对流量进行细致规划,来提升WAN出口的带宽利用率,B4的项目非常成功,据说链路带宽利用率提高了3倍以上,接近100%,按照Google的话说,超出了其最初的期望。

Google的模式属于裸机交换机,从ODM购买交换机硬件。自研软件,该模式不但大幅降低了Google的WAN网成本,还可以通过自研软件的快速迭代,使用SDN理念对网络深度优化。

从Google的成功,一批有远见的人看到了商机。那咱们是否可以做一个开放的交换机软件,做一个类似微软的交换机软件公司? JR Rives基于这个考虑,出走 Google,创建了Cumulus。

Cumulus的目标是华尔街的金融机构,华尔街有一个特点特别喜欢新技术,他们展开双臂拥抱这个改变几代企业网的IT人员运维习惯的技术,从不同交换机厂商的命令行中切换到标准的服务器Linux运维方式。但是华尔街的人有另一个习惯,就是比较懒,喜欢新奇,但更愿意有人将新奇背后的脏活累活全干掉。Cumulus完成了极具创新的交换机操作系统,但是没有办法独自支撑整个白盒产业链,包括渠道、运维服务,商业模式更多的还是销售硬自带软件的整机方案,即销售白盒交换机。

移动互联网、4K/8K高清视频、人工智能、物联网以及基因测序等领域的发展都需要云计算的支撑,这给数据中心的交换机市场带来了巨大的市场。大批芯片厂商投入到数据中心交换芯片的研发中。 其中包括盛科网络, Barefoot, Broadcom,Cavium, Mellanox, MTK。芯片厂商的个数都快超过设备商个数了,芯片厂家的多样化带来的是硬件平台的多样化。商业交换机厂商和交换机软件厂商需要投入大量资源到不同芯片厂商的适配研发。

Cumulus当时的大部分商业模式属于白盒交换机,从ODM购买硬件,预装Cumulus的SDN软件操作系统,打包提供给华尔街,华尔街不需要自己操心购买硬件,选择软件,直接感受SDN的魅力。

由于硬件和软件在当时并没有完全解耦合,适配不同交换芯片,硬件版型的工作量呈线性增长,所以商业市场(非自研)的裸机市场不是很大。

微软在这个合适的时机提出了SAI(Switch Adopter Interface)接口,重新定义了一套标准的交换芯片驱动接口,马上得到芯片厂商的大力支持,盛科网络,Barefoot, Cavium, Mellanox等都投入其中,当前已经支持了二层,三层,ACL,QOS等完善的特性集合。同时也得到了开源操作系统的支持,HP开源的OpenPlatformSwitch(过去式),Sonic都使用SAI接口管理交换芯片,SAI大幅降低了交换机适配不同交换芯片硬件版型的工作量。如果用使用OCP的标准硬件,使用SAI的标准芯片接口,适配一个新的硬件理论上只存在调试的工作量。

互联网巨头、运营商和裸机交换机度过了蜜月期后,发现裸机交换机SDN的管理方式非常诱人,业务开通快,管理还方便。但也有甜蜜的烦恼,不同厂商之间不太容易共处。每个厂商提供的解决方案不尽相同,有的通过Openflow来管理交换机,有的通过Netconf来建模,有的使用OpenConfig来下发策略,不同的管理运维方式让使用者很难混合组网。

具备话语权的互联网巨头,运营商在控制器南向接口侧开始提出标准化的需求,中国移动发布了“中国移动技术愿景2020+”白皮书,将SDN技术引入PTN,控制器通过标准的Openflow作为向接口管理不同设备厂商的提供的交换机,一方面得到了华为,烽火,上贝设备厂商的支持,南向接口的标准化也让很多其他中小厂商得到了进入运营商的机会。联通在2016年与AT&T、Verizon、SKT、NTT联合开源研发机构ON.Lab(开源网络试验室),共同推出了开源网络项目CORD(Central Office Re-Architected as a Data Center),同样进行了南向接口的标准化。

标准化的接口大大促进生态圈发展,交换机软件有开源的OS,同时有商业化的OS;ODM厂商陆续支持OCP标准硬件;底层有标准化的SAI接口和各具亮点的交换芯片。

标准化接口使的商业化市场(非自研)的裸机交换机生态初步形成,标准开放的SAI接口和标准的OCP硬件解耦了交换机软件和硬件。产业链的各个环节开源和商业厂商的发力,让生态健康发展。

回顾整个时间轴,从最初的互联网巨头购买ODM硬件,自研软件提出裸机交换机的概念;到Cumulus等厂商开始尝试ODM硬件自带软件的白盒交换机模式;再到当今标准化的接口让软件和硬件解耦,商业化市场裸机交换机模式也在高速发展。

白牌交换机生态初成,相信收获的季节已经不远了!

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