白盒交換機(jī)近年來(lái)已經(jīng)成為了一些大的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商如思科、惠普企業(yè)（HPE）、Juniper等公司的陰影，根據(jù)摩爾定律，商用交換機(jī)芯片在專有平臺(tái)上具有壓倒性的價(jià)格/性能優(yōu)勢(shì)。在今年的開(kāi)放計(jì)算峰會(huì)上指明了混合了開(kāi)放軟件的商用芯片的SDN和網(wǎng)絡(luò)虛擬化的未來(lái)。

發(fā)展的障礙是雙重的：一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)工程師不愿意放棄多年的硬件知識(shí)，并且缺乏交付下一代網(wǎng)絡(luò)虛擬化的交換機(jī)軟件功能。另一方面，人類的慣性難以克服，如在今年的開(kāi)放計(jì)算峰會(huì)中表明，免費(fèi)提供使用開(kāi)源技術(shù)的交換機(jī)軟件與使用專利性產(chǎn)品存在性能上的差距。

SDN的建立

SDN創(chuàng)新性的推翻了傳統(tǒng)的交換機(jī)平臺(tái)，然而，由于技術(shù)尚未成熟沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)廠商們明爭(zhēng)暗斗。目前為止，形成了以硬件和軟件廠商包括思科、Juniper、VMware等主導(dǎo)的SDN市場(chǎng)，我們最近的用戶調(diào)查數(shù)據(jù)和證實(shí) 了這一點(diǎn)。

最近寫(xiě)到關(guān)于Arista時(shí)，Pacific Crest分析師Brent Bracelin指出使用SDN堆棧的便宜、commodity-powered交換機(jī)在獲得市場(chǎng)份額上面臨的困難：

“軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）自出現(xiàn)其發(fā)展前景就被傳統(tǒng)交換機(jī)廠商唱衰，然而近5年的發(fā)展讓這些廠商逐漸重視起來(lái)，當(dāng)然這樣的廠商也包括Arista在內(nèi)，這種情況在SDN中途夭折風(fēng)險(xiǎn)的觀點(diǎn)被證明是雷聲大雨點(diǎn)小之后更加明顯。”

隨著PC業(yè)務(wù)的發(fā)展，只有商品硬件遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，離開(kāi)了微軟英特爾什么也不是。而隨著服務(wù)器虛擬化的發(fā)展，來(lái)自Citrix，微軟，VMware的強(qiáng)大的商業(yè)軟件平臺(tái)一起推動(dòng)著整個(gè)市場(chǎng)的發(fā)展。

但是下一波商用芯片可能以白盒機(jī)的方式推動(dòng)SDN向前發(fā)展。微軟最近在開(kāi)放計(jì)算項(xiàng)目（OCP）上推出了SONiC（Software for Open Networking in the Cloud），希望創(chuàng)建一個(gè)虛擬化的標(biāo)準(zhǔn)硬件/軟件堆棧，在擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)中使用一個(gè)集中控制器。通過(guò)與交換機(jī)抽象接口（SAI）搭配，能夠?qū)⑼ㄓ媒粨Q機(jī)ASIC網(wǎng)絡(luò)功能作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)API。SONiC的運(yùn)行系統(tǒng)是基于Debian的Linux系統(tǒng)，為構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)功能和運(yùn)行在硬件交換機(jī)上的服務(wù)提供一個(gè)模塊化的軟件平臺(tái)。根據(jù)Azure網(wǎng)絡(luò)首席架構(gòu)師：“SONiC匯集了所有的構(gòu)建模塊形成一個(gè)開(kāi)源的、功能齊全的、安全可靠的云交換機(jī)。”

SONiC和商用芯片集成

微軟無(wú)疑已經(jīng)在各種Azure網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中測(cè)試過(guò)SONiC，目前微軟在該項(xiàng)目上已經(jīng)有了4位合作伙伴：Arista、Broadcom、Dell、Mellanox。事實(shí)上，在OCP峰會(huì)上Mellanox展示了SAI-compliant 10/25，50，100 Gbps Spectrum交換機(jī)和ConnectX-4 Lx運(yùn)行OpenSwitch適配器卡。這款交換機(jī)支持Cumulus Linux、ONL/SONiC，Metaswitch Networks和專有MLNX-OS。Mellanox已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了所謂的組合網(wǎng)絡(luò)，可以“分解為功能獨(dú)立的模塊，明確定義的抽象接口。”在這個(gè)模型中，Mellanox構(gòu)建了能做到的極致，非?？斓慕粨Q機(jī)芯片和硬件。其他的開(kāi)源項(xiàng)目提供核心操作系統(tǒng)和API，允許企業(yè)和ISV在分組交換（SDN）和應(yīng)用程序?qū)樱∟FV）開(kāi)發(fā)虛擬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

盡管沒(méi)有成為SONiC生態(tài)系統(tǒng)中的一部分，Cavium在OCP峰會(huì)上依然演示了一款能夠運(yùn)行OpenSwitch商用芯片和相應(yīng)的一套API，它能調(diào)用OpenXPS（XPliant可編程交換機(jī)）的開(kāi)源應(yīng)用程序。OpenXPS APIs能夠?qū)Pliant SDK進(jìn)行抽象，實(shí)現(xiàn)控制平面能夠支持其他操作系統(tǒng)（或許包括ONL/SONiC），讓開(kāi)發(fā)人員在該平臺(tái)上添加更高級(jí)的虛擬化服務(wù)。跟Mellanox硬件一樣，Cavium的XPliant交換機(jī)能夠在與3.2 Tbps吞吐量的組合中支持10/25 50 100Gbps的接口（如：32x100，128x25）。

其他商用交換機(jī)的新聞來(lái)自O(shè)CP項(xiàng)目的創(chuàng)始成員Facebook，F(xiàn)acebook在其第二代交換機(jī)Wedge 100取得了巨大的進(jìn)步。Facebook透露該交換機(jī)使用的是Broadcom公司的Tomahawk芯片，跟XPliant一樣能夠支持32x100 Gbps并且在今年年末實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。Wedge交換機(jī)運(yùn)行的是開(kāi)放和可編程的Facebook FBOSS軟件，不支持SAI而是與Broadcom ASICs一樣使用OPenNSL APIs。目前，F(xiàn)acebook專注于將多個(gè)Wedges交換機(jī)合并為一個(gè)spine switch，并使用BGP構(gòu)建一個(gè)不依靠Wedge設(shè)備的架構(gòu)。Wedge仍然以Facebook的環(huán)境為目標(biāo)，盡管沒(méi)有披露該交換機(jī)上運(yùn)行的任何網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，F(xiàn)acebook表示該架構(gòu)的可擴(kuò)展性是致力于FBOSS持續(xù)發(fā)展，在社區(qū)建立一個(gè)豐富的能夠在OCP網(wǎng)絡(luò)硬件上運(yùn)行的應(yīng)用程序。

OCP商用芯片大行其道

OCP大會(huì)上的共同主題是商用芯片結(jié)合可擴(kuò)展的白盒交換機(jī)和開(kāi)放的基于Linux的網(wǎng)絡(luò)堆棧作為新興的網(wǎng)絡(luò)虛擬化、管理軟件、自動(dòng)化/可編程接口（APIs）和更高級(jí)的應(yīng)用程序服務(wù)。OCP大會(huì)上的聲明主要是針對(duì)超大型云計(jì)算運(yùn)營(yíng)商需要大規(guī)模的可伸縮性和集中控制的應(yīng)用場(chǎng)景，對(duì)許多企業(yè)來(lái)說(shuō)，這些技術(shù)將降低到一個(gè)能接受的價(jià)格范圍。便宜的硬件和開(kāi)放的軟件的融合可能會(huì)成為新一輪網(wǎng)絡(luò)升級(jí)和SDN、NFV部署的催化劑。