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Was ist ein Whitebox-Switch?

Ein Whitebox-Switch ist ein Bare-Metal-Ethernet-Switch auf Merchant-Silicon, der ohne gebündeltes Betriebssystem verkauft wird, sodass der Betreiber das Netzwerkbetriebssystem auswählt, das darauf läuft. IP Infusion entwickelt OcNOS-DC und liefert es als komplette, validierte Systeme auf offener Switch-Hardware, sodass der Switch und seine Software getestet als ein Produkt ankommen.

Validierte Switches ansehen Über OcNOS-DC
40+validierte offene Plattformen
700+zugeordnete OcNOS-Features
Tomahawk, TridentBroadcom-DC-Switch-Silicon
51,200 GbpsTomahawk5-Switching-Kapazität
Definition

Ein Switch, der als Hardware verkauft wird, mit separat gewählter Software

Ein herkömmlicher Switch ist ein Produkt: Der Hersteller entwickelt die Hardware, schreibt das Betriebssystem und verkauft beides zusammen. Ein Whitebox-Switch teilt dieses Produkt in zwei Teile. Die Hardware wird von einem Hersteller gebaut, der an viele Käufer verkauft, und das Netzwerkbetriebssystem (NOS) wird eigenständig gekauft, lizenziert und aktualisiert. Dieselbe Idee wird auch Bare-Metal-Switch oder offener Netzwerk-Switch genannt.

  • Bare Metal. Der Switch wird mit einer Boot-Umgebung ausgeliefert, typischerweise ONIE (Open Network Install Environment), und ohne produktives Betriebssystem. ONIE findet und installiert das NOS-Image, auf das der Betreiber verweist.
  • Merchant-Silicon. Pakete werden von einem kommerziellen Switching-ASIC weitergeleitet, den der Chipanbieter an viele Hardwarehersteller verkauft. Forwarding-Kapazität, Tabellengrößen und Puffertiefe sind Eigenschaften des Chips, sodass zwei Switches mit demselben Chip dieselben Grenzen in der Data Plane haben.
  • Ein separates NOS. Routing-Protokolle, Kommandozeile, Automatisierungsschnittstellen und Telemetrie stammen alle vom Betriebssystem. Der Betreiber kann dasselbe NOS über Hardwaregenerationen und Anbieter hinweg beibehalten.
  • Whitebox und Britebox. Eine Britebox ist dieselbe Hardwareklasse, verkauft unter einer bekannten Marke, oft mit vorinstalliertem Betriebssystem. Das Design ist dasselbe; der Unterschied liegt darin, wer für die Kombination einsteht.

Ein Whitebox-Switch ist eine Ausprägung der Netzwerk-Disaggregation, der umfassenderen Praxis, Hardware und Software als getrennte Ebenen zu kaufen. Die Service-Provider-Variante derselben Idee ist der Whitebox-Router.

So funktioniert es

Aufbau eines Whitebox-Switches

Jeder Whitebox-Switch hat dieselben drei Ebenen. Wer weiß, welche Ebene was bestimmt, kann Plattformen leichter vergleichen und einen Refresh besser planen.

Der Switching-ASIC

Der Forwarding-Chip bestimmt Portgeschwindigkeiten, die gesamte Switching-Kapazität, die Tabellengröße und die Puffergröße. Die OcNOS-DC-Plattformen nutzen Broadcom-Trident- und -Tomahawk-Chips, wobei die Tomahawk-Familie die höchsten Kapazitäten bietet.

Leaf-Spine-DC-Fabric

Die Steuer-CPU und der Bootloader

Eine kleine x86- oder ARM-CPU führt das Betriebssystem und die Routing-Protokolle aus und programmiert den ASIC über das Software Development Kit des Chipanbieters. ONIE auf der CPU-Platine installiert das NOS. Das macht die Hardware offen für mehr als ein Betriebssystem.

Hardware-Kompatibilitätsliste

Das Netzwerkbetriebssystem

Das NOS macht aus der Hardware einen Switch: BGP, EVPN-VXLAN, die CLI, NETCONF- und YANG-Modelle sowie Streaming-Telemetrie. Mit diesem Teil arbeitet das Betriebsteam jeden Tag, deshalb sollte er ebenso gründlich geprüft werden wie die Hardware.

Was ist ein Netzwerkbetriebssystem
Vorteile und Kompromisse

Was ein Whitebox-Switch Ihnen bietet und was er von Ihnen verlangt

Das Modell verändert, wer welche Entscheidung trifft. Das bringt echte Freiheit und verlagert Arbeit, die früher ein integrierter Hersteller erledigt hat, auf jemand anderen.

Was er Ihnen bietet

  • Hardwareauswahl. Mehrere Hersteller bauen Switches auf denselben Chips, sodass eine Plattform von mehr als einem Anbieter bezogen und nach Preis, Lieferzeit und Portmix verglichen werden kann.
  • Software, die die Hardware überdauert. Konfiguration, Automatisierung und die Kompetenzen der Betreiber bleiben beim NOS, wenn die Hardware erneuert wird.
  • Separat bepreist. Hardware und Software sind getrennte Positionen, sodass beide jeweils für sich bewertet werden können.
  • Offene Schnittstellen. Ein modernes NOS stellt NETCONF, YANG und Streaming-Telemetrie bereit, was einen automatisierten Betrieb unterstützt.

Was er von Ihnen verlangt

  • Integration. Jemand muss NOS, Hardware und Optiken zum Zusammenspiel bringen, einschließlich Features, die von einem bestimmten Chip abhängen.
  • Ein Supportmodell. Bei zwei oder drei Anbietern braucht eine Störung einen klar Verantwortlichen. Ohne ihn fließt Zeit in den Nachweis, wessen Ebene sie verursacht hat.
  • Validierung. Jedes NOS-Release muss auf jedem Hardwaremodell getestet werden, bevor es in die Produktion geht. Ein Betreiber, der seinen eigenen Whitebox-Bestand aufbaut, trägt diesen Testaufwand selbst.

Ein validiertes System löst alle drei Punkte. OcNOS-Systeme sind offene Router und Switches, sofort einsatzbereit geliefert: OcNOS läuft auf Hardware aus der Hardware-Kompatibilitätsliste, jede Plattform wird von IP Infusion validiert, und die Feature-Matrix zeigt vor jedem Kauf, welche der 700+ Features jede Plattform unterstützt.

Einsatzbereiche

Wo Whitebox-Switches heute eingesetzt werden

Whitebox-Switches sind am weitesten in Rechenzentren verbreitet, darunter große Enterprise-Data-Center, MSPs und AI-Infrastruktur, wo viele identische Switches Hardwareauswahl und Automatisierung lohnend machen. Service Provider wenden dasselbe Modell auf Router an.

Data-Center-Leaf-Spine-Fabrics

Eine geroutete IP-Fabric aus Leaves und Spines mit einem EVPN-VXLAN-Overlay, wo Workloads Layer 2 benötigen. Identische Switches in jedem Rack machen sie zur naheliegenden Wahl.

Was ist eine IP-Fabric

AI-Back-End-Fabrics

GPU-Cluster brauchen Ethernet mit hoher Kapazität mit verlustfreiem Transport. OcNOS-DC ist auf drei Tomahawk5-Plattformen mit jeweils 51.200 Gbps Switching-Kapazität validiert.

Switches für AI-Networking

Management-Netze

Das Out-of-Band-Netz, das jede Konsole und jeden Management-Port erreicht. Die HCL führt drei Trident3-X2-Plattformen für diese Management-Rolle.

OcNOS-DC
Wie OcNOS es umsetzt

Mit OcNOS-DC validierte Whitebox-Switches

OcNOS-DC ist das Netzwerkbetriebssystem von IP Infusion für Data-Center-Switches. Die folgenden Plattformen sind die OcNOS-DC-Einträge der Hardware Compatibility List, gruppiert nach Broadcom-ASIC. Die Rollen sind die HCL-Rollen: dc für Data-Center-Fabric, mgmt für Management-Netze und ipodwdm für Plattformen, die für IP over DWDM gelistet sind.

ASICSwitching-KapazitätPlattformenHCL-Rollen
Tomahawk5 (BCM78900)51,200 GbpsEdgecore AIS800-64D; UfiSpace S9321-64E; UfiSpace S9321-64EOdc; S9321-64EO auch ipodwdm
Tomahawk4 (BCM56990)25,600 GbpsEdgecore AS9736-64D (DCS520)dc
Tomahawk3 (BCM56980)12,800 GbpsEdgecore AS9716-32D (DCS510)dc
Tomahawk2 (BCM56970)6,400 GbpsEdgecore AS7816-64X (DCS500)dc
Trident4 (BCM56880)12,800 GbpsEdgecore AS9726-32DB (DCS240); UfiSpace S9300-32Ddc, ipodwdm
Trident3 X7 (BCM56870)3,200 GbpsEdgecore AS7726-32X (DCS204); UfiSpace S9110-32Xdc
Trident3 X7 (BCM56873)2,000 GbpsEdgecore AS7326-56X (DCS203)dc
Trident3 X5 (BCM56770)2,000 GbpsUfiSpace S8901-54XC; UfiSpace S8901-54XC-16Gdc
Trident3 X4 (BCM56771)1,080 GbpsEdgecore AS5835-54X (DCS201); Edgecore AS5835-54T (DCS202)dc
Trident3 X2 (BCM56277)120 GbpsEdgecore AS4625-54T (EPS121); Celestica DS1000; UfiSpace S6301-56STMgmt
  • Eine Softwarelinie für das gesamte Portfolio. OcNOS deckt Service-Provider-Routing (OcNOS-SP) und Data-Center-Switching (OcNOS-DC) ab, mit insgesamt über 40 validierten Plattformen.
  • Lizenzierung in Stufen. OcNOS-DC-Lizenzen gibt es in den Stufen IPBASE, MGMT und PLUS. Die Feature-Matrix ordnet jedes Feature Stufen und Plattformen zu.
  • Für Hardwarehersteller. Ein Hersteller, dessen eigener Switch mit einem produktionsreifen NOS ausgeliefert werden soll, kann es integrieren über OcNOS für OEMs.
Vergleich

Integrierter Switch, Whitebox oder validiertes offenes System

Drei Wege, einen Data-Center-Switch zu beschaffen. Der Unterschied liegt weniger in der Hardware als darin, wer integriert, wer testet und wer später ausgetauscht werden kann.

FrageTraditioneller integrierter SwitchSelbst zusammengestellte WhiteboxValidiertes offenes System
HardwarequelleDer SystemherstellerJeder vom Betreiber gewählte HerstellerOffene Hardware aus einer veröffentlichten Kompatibilitätsliste
BetriebssystemAn den Hersteller gebundenVom Betreiber gewähltVom Betreiber gewählt, mit der Hardware geliefert
Wer integriertDer HerstellerDer BetreiberDer Softwareanbieter
Wer jedes Release testetDer HerstellerDer BetreiberDer Softwareanbieter, pro Plattform
Hardware später wechselnBedeutet meist, das Betriebssystem zu wechselnJa, wenn das NOS das neue Modell unterstütztJa, innerhalb der validierten Liste
Transparenz der FeaturesDatenblätter des HerstellersHängt vom NOS-Anbieter abVor dem Kauf pro Plattform veröffentlicht

FAQ zu Whitebox-Switches

Was ist ein Whitebox-Switch?
Ein Whitebox-Switch ist ein Bare-Metal-Ethernet-Switch auf Merchant-Silicon, der ohne gebündeltes Betriebssystem verkauft wird. Der Betreiber installiert das Netzwerkbetriebssystem seiner Wahl, meist über eine Boot-Umgebung wie ONIE. Hardware, Switching-Chip und Software können jeweils von einem anderen Anbieter stammen.
Ist ein Bare-Metal-Switch dasselbe wie ein Whitebox-Switch?
In der Praxis ja. Bare Metal betont, dass der Switch ohne produktives Betriebssystem ausgeliefert wird; Whitebox betont, dass die Hardware nicht an eine Softwaremarke gebunden ist. Eine Britebox ist dieselbe Art von Hardware, verkauft unter einer bekannten Marke, oft mit bereits installiertem Betriebssystem. Alle drei laufen auf Merchant-Silicon.
Wer sind die Anbieter im Whitebox-Networking?
Am Whitebox-Networking sind drei Arten von Anbietern beteiligt: die Hardwarehersteller, die den Switch bauen, der Silicon-Anbieter, dessen ASIC die Pakete weiterleitet, und der Softwareanbieter, dessen Netzwerkbetriebssystem darauf läuft. OcNOS-DC ist auf Switches von Edgecore, UfiSpace und Celestica mit Broadcom-Tomahawk- und -Trident-Silicon validiert, und IP Infusion liefert OcNOS auf dieser Hardware als komplette, validierte Systeme.
Welches Betriebssystem läuft auf einem Whitebox-Switch?
Jedes Netzwerkbetriebssystem, das diese Hardware und ihren Switching-Chip unterstützt. Es gibt Open-Source- und kommerzielle Optionen, und die Wahl bestimmt die Routing-Features, die Automatisierungsschnittstellen und wer die Software unterstützt. OcNOS-DC ist das Netzwerkbetriebssystem von IP Infusion für Data-Center-Switches, und die OcNOS Feature Matrix zeigt, welche Features jede validierte Plattform unterstützt.
Sind Whitebox-Switches bereit für produktive Netze?
Die Hardware ist es: Sie nutzt dieselben Klassen von Merchant-Silicon, die in der gesamten Branche verbreitet sind. Das Risiko liegt in der Kombination. Ein bestimmtes Betriebssystem-Release, Hardwaremodell und eine Optik müssen gemeinsam getestet werden, und jemand muss für das Ergebnis verantwortlich sein. Ein validiertes System, bei dem der Softwareanbieter die Kombination testet und ausliefert, nimmt dem Betreiber diese Arbeit ab.
Ist ein Whitebox-Switch günstiger als ein herkömmlicher Switch?
Hardware und Software werden getrennt bepreist, sodass der Betreiber beide jeweils für sich vergleichen und dieselbe Software über Hardwaregenerationen hinweg behalten kann. Ein vollständiger Vergleich muss auch Integrations-, Test- und Supportaufwand berücksichtigen. Das sinnvolle Maß sind die Gesamtkosten über die Lebensdauer des Netzes, nicht der Preis einer einzelnen Box.
Lassen sich Whitebox-Switches für AI-Networking einsetzen?
Ja. AI-Back-End-Fabrics bestehen aus Ethernet-Switches mit hoher Kapazität, und mehrere davon sind offene Hardware. OcNOS-DC ist auf drei Broadcom-Tomahawk5-Plattformen mit 51.200 Gbps Switching-Kapazität validiert: Edgecore AIS800-64D, UfiSpace S9321-64E und UfiSpace S9321-64EO.
Siehe auch

Sie wählen einen Whitebox-Switch aus? Beginnen Sie mit der validierten Liste.

Prüfen Sie, welche Switches OcNOS-DC ausführen, sehen Sie sich die Features jedes Switches an, oder bitten Sie einen Ingenieur von IP Infusion, eine Plattform passend zu Ihrer Fabric auszuwählen.

Hardware-Kompatibilitätsliste Feature-Matrix Mit einem Ingenieur sprechen
Datenblatt und Solution Briefs

Tiefer einsteigen. Zum Mitnehmen.

Zwei kurze technische Downloads, die über diese Seite hinausgehen: das vollständige OcNOS-DC-Datenblatt und die EVPN-VXLAN-Referenz für Rechenzentren.

Datenblatt

OcNOS-DC-Datenblatt

Vollständige OcNOS-DC-Spezifikation: Funktionsumfang für EVPN-VXLAN und Ethernet for AI, Software-SKUs, unterstützte Hardware-Plattformen und der Solution Ordering Guide.

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Solution Brief

EVPN-VXLAN-Data-Center-Fabric

Carrier-Grade-Leaf-Spine-Data-Center-Fabric: symmetrisches IRB, Type-2/Type-5-Routen und verteiltes Anycast-Gateway.

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