随着互联网产业的蓬勃发展，数据和流量开始聚集在数据中心。与此同时，公共云的兴起和对成本的极度敏感性使得数据中心的规模效益变得越来越重要。近年来，数据中心网络的规模越来越大，从大型/超大型数据中心的建设中可以看出。在5G时代，数据收集将进一步加剧。在此背景下，如何继续提高数据中心的规模效益，如何解决超大型云计算中心异构网络的运行、维护、障碍物排放和自动化问题，是每个数据中心架构设计师都面临的挑战。

为了应对上述挑战，SDN/NFV等技术得到了广泛的应用，也带动了白盒交换机的发展机遇。白盒交换机与传统交换机的区别在于，白盒交换机采用开放式架构，致力于软硬件解耦，具有可编程能力。此外，软件功能可以根据需要增加和删除。

白盒交换机的系统架构

在传统交换机的架构下，NOS由设备制造商开发，芯片制造商负责提供ASIC芯片和SDK。设备制造商在此基础上进行二次开发，以适应各自的NOS系统，并开发各种应用程序来实现特定的网络功能。同时，传统交换机的软硬件开发由设备制造商提供，导致系统完全关闭，无法满足新功能快速开发部署的需要，采购成本长期高。如图1所示。

图1

为了解决上述问题，传统交换机的架构需要分层开放，以促进标准化进程。

首先，促进和标准化。开放式计算项目（OPP标准移动硬件omputo源，以下简称CP）定义一系列硬件设计标准，包括硬件框图、原理图、布线图、材料BOM清单等部分推荐或参考设计，使更多的网络设备供应商能够通过开放式设计更快更好地推出符合OCP规格的硬件产品。

其次，推动Booloader的开源，安装和启动符合要求的交换机软件系统。2013年，ONIE由Cumulus孵化开源。基于Linux的小型操作系统可以在交换机上启动和发现本地网络上可用的安装程序图像，并将适当的图像传输到交换机，然后提供安装环境，使安装程序能够将网络操作系统加载到交换机上，使交换机和网络操作系统供应商专注于交换机和操作系统的开放，而不需要在Bootloader上投入太多的研发资源。

最后，促进NOS的开源和标准化。一方面，南向适应不同的ASIC平台，另一方面，北向为APP提供统一的API，实现软硬件的解耦。2017年，微软向OCP贡献了交换机抽象接口（SAI），并正式发布了SONIC。SONIC的所有软件功能模块都是开源的，这极大地促进了OCP社区和其他制造商/用户在开放网络方面的创新。SONIC通过将SAI作为南北互联网的中间部分，屏蔽了不同ASIC之间的驱动差异。正是由于SAI的存在，SONIC的网络功能应用程序可以支持多个制造商的ASIC。

图2ONIC交换机生态

ONI推出后，迅速得到了行业的支持。大多数网络芯片供应商支持SAI在SDK上，并在微软上添加新的SAI版本的扩展功能：如博通、Marvell、Barefoot等，促进SAI监控和遥测功能的发展，深入挖掘ASIC特性，提供强大的网络分析功能；Melanox、Cavium、戴尔和盛科为SAI提供协议通知，包括MPLS、增强ACL模式、桥接模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、3组模式、5组模式、5组模式、5组模式、5组模式、5组模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、5模式、

SONiC架构的新技术特点

SAI是SONIC的核心，为SONIC提供了统一的API。网络硬件供应商可以提供更高速、更低功耗、更低成本、更高端口密度的硬件，而无需软件进行特定的适应，使供应商能够快速迭代和创新硬件产品的开发。

在数据架构方面，SONIC利用数据库架构取代原有的模块化耦合架构，将应用模块之间的传输数据模式转化为应用模块之间的数据交换模式，从关注过程转变为关注数据，实现功能模块之间的解耦，如图3所示。

图

采用数据库架构，不仅为新功能开发提供了环境基础，而且提供了解决过程级故障和功能升级的能力（如图4所示），而不影响转发面。当过程故障或升级时，由于数据库中的信息可以保持不变，ASIC当前的转发面信息是通过数据库变更触发的，只要数据库信息没有变化，ASIC就可以继续保持正确的转发状态，直到从数据库中恢复（基于当前内容和最新状态计算是否需要更新数据库），转发面在整个切换过程中不受影响。

四、

在模块化解决方案设计中，SONIC是第一个将开关软件分为多个容器组件的解决方案。SONIC的核心是对云网络场景的强烈扩展和大规模管理的需求。容器使SONIC具有很高的可扩展性，网络运营管理人员可以快速引入第三方、专有或开源组件，而不影响原始业务，如图5所示。

图

此外，SONic还采用了Redis、Quaga、LLDPD、自动配置工具Ansible、Pupet、Chef等现有的开源项目和开源技术，使SONic获得了更强的技术进化能力。

锐捷在白盒领域表现出色

网络设备制造商的能力是限制白盒交换机应用能否实现的主要因素。白盒交换机的开发取决于设备制造商的三个关键架构（可靠性、可扩展性和开放性）的选择，以及两个关键能力芯片/SD制造商的K能力和UG修复能力的支持）。瑞捷网络在数据通信领域拥有20年的软硬件自主研发能力，正好符合当前的能力需求。瑞捷网络以积极拥抱变革的态度参与了白盒交换机的标准制定和商业着陆，已成为SONIC生态的主要合作伙伴之一。

瑞杰网络在白盒交换机产品设计中，CPU采用标准x86架构，与博通数据中心专用ASIC建立开放式白盒交换机基础，同时支持ONIE安装环境，提供支持SAIBSPCK包，提供基于SONI的软件开发、咨询服务。同时，瑞杰网络基于多年的商业交换机开发和规模商业经验，积累了完整的软硬件测试案例和自动化测试套件、测试方法和专业测试人员，可以提供专业的硬件、软件定制服务，为白盒交换机的质量提供强有力的支持和保证。

目前，瑞捷网络已推出25G/100G/400G白盒交换机平台，并已在互联网龙头公司大规模部署。瑞捷网络已成为互联网和运营商白盒交换机产品的首选合作伙伴。随着云计算行业的发展，瑞捷网络将在网络开放领域发挥越来越重要的作用。