随着海量流量的爆发以及 5G通信时代的临近,互联网公司的数据中心网络与通信运营商的基础网络都迫切需要向云化网络进行转型,而在这项网络转型的过程中,白盒交换机将扮演非常重要的角色。
广义上的白盒交换机,是对应品牌交换机而来的称呼。由于 SDN 分离了网络设备的控制平面和数据转发层面,使得底层交换机仅需聚焦于数据转发功能。
区别于传统品牌厂家集成开发自家的交换机软硬件,白盒交换机本身可以是不捆绑任何操作系统的裸机交换机,所需的交换机系统软件可采用第三方独立软件开发商的 OS产品,这些交换机 OS也无需绑定单一品牌的交换机硬件才能使用。
从商业模式上来看,广义的白盒交换机存在两种细分的模式,一种是狭义上的白盒交换机,一种是纯粹的裸机交换机。两种模式的相同点是都由 ODM提供硬件;差异在于狭义的白盒交换机已经预装了第三方的交换机 OS软件,而裸机交换机则需要用户自研或另外购买操作系统软件。
白盒交换机与品牌交换机的比较
欧美国家的白盒交换机市场兴起,要追溯到 Google的 B4网络建设时期。当时Google 为改善自己数据中心的网络能力,向自己的品牌交换机供应商 Juniper和 Cisco提出需求,希望厂商们能够提供 API接口让 Google按照自己的意愿来对流量进行细致规划,而不是采用系统自带的静态 Hash模式来对流量进行负载分担。
但 Juniper与 Cisco都觉得 Google提出的是定制化非通用的需求,而且要在当前已经极其庞大的网络架构上实现这些极其灵活的功能需要付出很大开发代价,因此纷纷拒绝了 Google的请求。
于是,Google决定自己单独来启动这个数据中心网络改造项目,将网络中所需要用的交换机硬件和交换机软件进行分离,交换机硬件部分交给台湾的 ODM厂商来生产裸机,交换机软件部分则由 Google 自行招募大量的资深工程师来进行开发。
最终的开发成果便是 B4网络中所大量使用的白盒交换机,并且在实际应用中产生了让人瞠目结舌的良好效果,数据中心的网络带宽利用率提高了 3倍以上,而高优先级业务流量则是 0%丢包。
Google B4 网络大量采用了自研的白盒交换机
自从 Google成功建设 B4网络的案例以后,Amazon与 Facebook等互联网巨头纷纷跟进,采用自研的白盒交换机来升级改造数据中心网络。原 Google 白盒交换机开发团队的成员们也嗅到了商机,创业成立了 Cumulus公司,为华尔街的金融企业以及硅谷的互联网公司提供预装了 Cumulus 操作系统的白盒交换机来改造网络。
今年伊始,以 AT&T为首的 CORD联盟运营商都开始用白盒交换机进行云化的网络重构。 可以说,无论是通信运营商、还是互联网公司与金融企业,在将自己的网络以 SDN/NFV 方式升级成云化网络的架构时,采用白盒交换机来组网已经是通过实践检验的最佳落地方案。
作为 SDN与 NFV方案里的关键硬件设备,随着未来全球的云化网络市场不断兴盛,白盒交换机厂商必然成为行业里首先受益的环节。
白盒交换机成为云化网络架构中的关键硬件设备
从白盒交换机自身的产业链来看,最上游的是通用的交换机芯片厂商们,例如 Barefoot,、Broadcom、Cavium、MTK 等全球通信芯片大厂,它们都将用于白盒交换机的通用芯片视为企业开发的战略重点,国内的盛科网络也是自研开发了 GoldenGate芯片可以应用在白盒硬件中。
由于云化网络在软硬件层面上的解耦,分别独立出白盒交换机硬件的生产厂商以及白盒交换机操作系统的软件开发商。其中,硬件 ODM厂商会以通信芯片为基础、以客户需求为导向,开发通用型的裸机交换机,这些企业如 Dell、智邦科技等,国内企业也有星网锐捷、盛科网络等。
而软件开发商则主要聚焦于在适配不同芯片平台下的交换机操作系统开发,理论上作为第三方软件的交换机 OS 要尽可能多的支持不同厂商的通用交换机硬件。国际上著名的 OS开发商有 Cumulus、Facebook等,国内则有 Pica8品科这样在日本、德国等海外市场有丰厚斩获的公司。
白盒交换机产业链上各个环节与代表厂商
国内的互联网巨头百度从 2015 年起开始大规模上线自研的白盒交换机、进行云网络改造,目前即将完成针对万兆交换机的替换攻坚。此外,中国联通也跟随 CORD联盟启动了中国版的 CORD网络重构。
我们预计,在不久的将来,国内的白盒交换机市场会开始步入正轨,而中国在制造业上的优势,很有可能助推白盒交换机成为云化网络领域的第一个市场爆点。
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