ホワイトボックススイッチとは?
ホワイトボックススイッチとは、マーチャントシリコンを搭載し、オペレーティングシステムを同梱せずに販売されるベアメタルEthernetスイッチ。どのネットワークオペレーティングシステムを動かすかは運用者が選択します。 IP InfusionはOcNOS-DCを開発し、オープンなスイッチハードウェア上の検証済み完成システムとして提供します。スイッチとそのソフトウェアは、1つの製品としてテスト済みの状態で届きます。
ハードウェアとして販売され、ソフトウェアは別途選定するスイッチ
従来のスイッチは1つの製品です。ベンダーがハードウェアを設計し、オペレーティングシステムを開発し、両方をまとめて販売します。ホワイトボックススイッチは、その製品を2つに分けます。ハードウェアは多くの購入者に販売するメーカーが製造し、ネットワークオペレーティングシステム(NOS)は単独で購入、ライセンス、アップグレードされます。同じ考え方は、ベアメタルスイッチやオープンネットワークスイッチとも呼ばれます。
- ベアメタル: スイッチは、ブート環境(一般的にはONIE:Open Network Install Environment)を搭載し、本番用のオペレーティングシステムは搭載せずに出荷されます。ONIEは、運用者が指定したNOSイメージを検出してインストールします。
- マーチャントシリコン: パケットは、チップベンダーが多くのハードウェアメーカーに販売する商用スイッチングASICで転送されます。転送容量、テーブルサイズ、バッファ容量はチップの特性で決まるため、同じチップを搭載した2台のスイッチはデータプレーンの上限も同じです。
- 独立したNOS: ルーティングプロトコル、コマンドライン、自動化インターフェース、テレメトリはすべてオペレーティングシステムが提供します。運用者は、ハードウェアの世代やサプライヤーが変わっても同じNOSを使い続けられます。
- ホワイトボックスとブライトボックス: ブライトボックスは、同じクラスのハードウェアを有名ブランドで販売するもので、オペレーティングシステムがプリインストールされていることが多くあります。設計は同じで、違いはその組み合わせに誰が責任を持つかです。
ホワイトボックススイッチは、 ネットワークディスアグリゲーションの1つの形態です。これはハードウェアとソフトウェアを別々のレイヤーとして購入する、より広い手法を指します。同じ考え方のサービスプロバイダー版: ホワイトボックスルーター.
ホワイトボックススイッチの内部
ホワイトボックススイッチはどれも同じ3つのレイヤーで構成されます。どのレイヤーが何を決めるかを把握すれば、プラットフォームの比較や更新計画が容易になります。
スイッチングASIC
転送チップは、ポート速度、総スイッチング容量、テーブル規模、バッファサイズを決めます。OcNOS-DC プラットフォームは Broadcom Trident と Tomahawk のチップを使用し、Tomahawk ファミリーが最大の容量を提供します。
制御用CPUとブートローダー
小型の x86またはARM CPU が、オペレーティングシステムとルーティングプロトコルを動かし、チップベンダーのソフトウェア開発キットを通じてASICをプログラムします。CPUボード上のONIEがNOSをインストールし、これによってハードウェアが複数のオペレーティングシステムに開かれたものになります。
ネットワークオペレーティングシステム
NOS はハードウェアをスイッチとして機能させます。BGP、EVPN-VXLAN、CLI、NETCONF と YANG モデル、ストリーミングテレメトリーです。運用チームが毎日扱う部分であり、ハードウェアと同じくらい慎重に評価する価値があります。
ホワイトボックススイッチがもたらすもの、そして求めるもの
このモデルは、どの判断を誰が担うかを変えます。現実の自由度が得られる一方、統合型ベンダーが担っていた作業が別の誰かに移ります。
もたらすもの
- ハードウェアの選択: 複数のメーカーが同じチップでスイッチを製造しているため、プラットフォームを複数のサプライヤーから調達し、価格、リードタイム、ポート構成で比較可能。
- ハードウェアより長く使えるソフトウェア: ハードウェアを更新しても、設定、自動化、運用者のスキルはNOSとともに引き継がれます。
- 個別の価格設定: ハードウェアとソフトウェアは別々の明細項目なので、それぞれを独自の基準で評価可能。
- オープンなインターフェース: 最新のNOSはNETCONF、YANG、ストリーミングテレメトリを提供し、自動化された運用に適しています。
求めるもの
- インテグレーション。 特定のチップに依存する機能も含め、NOS、ハードウェア、光モジュールを連携させる作業を誰かが担う必要があります。
- サポートモデル: サプライヤーが2社、3社になると、障害には明確な担当者が必要です。担当者がいなければ、どのレイヤーが原因かの特定に時間を取られます。
- 検証: すべてのハードウェアモデルで、すべてのNOSリリースを本番投入前にテストする必要があります。自社でホワイトボックス環境を構築する運用者は、そのテスト負担を自ら負います。
検証済みシステムなら、この3つすべてに対応できます。 OcNOS Systems は、導入準備済みで提供されるオープンなルーターとスイッチです。OcNOSは ハードウェア互換性リストに掲載されたハードウェア上で動作し、各プラットフォームはIP Infusionが検証済み。さらに 機能マトリクス で、700以上の機能のうち各プラットフォームがどれをサポートするかを購入前に確認できます。
ホワイトボックススイッチの現在の活用領域
ホワイトボックススイッチが最も普及しているのはデータセンターです。大規模エンタープライズのデータセンター、MSP、AIインフラなど、同一のスイッチを多数使うため、ハードウェアの選択肢と自動化の効果が大きい環境です。サービスプロバイダーは同じモデルをルーターに適用しています。
データセンターのリーフ・スパインファブリック
ルーテッドな IP ファブリック で、リーフとスパインで構成され、ワークロードがレイヤー2を必要とする箇所ではEVPN-VXLANオーバーレイを使用します。すべてのラックに同一のスイッチを置く構成によく適合します。
AIバックエンドファブリック
GPUクラスターには、ロスレス伝送に対応した 大容量Ethernet が必要です。OcNOS-DCは、スイッチング容量がそれぞれ51,200 Gbpsの3つのTomahawk5プラットフォームで検証済みです。
管理ネットワーク
すべてのコンソールと管理ポートに到達するアウトオブバンドネットワークです。HCL には、この管理用途向けに Trident3 X2 プラットフォームが 3 機種掲載されています。
OcNOS-DCで検証済みのホワイトボックススイッチ
OcNOS-DCは、IP Infusionのデータセンタースイッチ向けネットワークオペレーティングシステムです。以下は、ハードウェア互換性リストに掲載されたOcNOS-DCのプラットフォームをBroadcom ASIC別にまとめたものです。ロールはHCLのロールで、dcはデータセンターファブリック、mgmtは管理ネットワーク、ipodwdmはIP over DWDM向けに掲載されたプラットフォームを表します。
| ASIC | スイッチング容量 | プラットフォーム | HCLのロール |
|---|---|---|---|
| Tomahawk5 (BCM78900) | 51,200 Gbps | Edgecore AIS800-64D、UfiSpace S9321-64E、UfiSpace S9321-64EO | dc(S9321-64EOはipodwdmにも対応) |
| Tomahawk4 (BCM56990) | 25,600 Gbps | Edgecore AS9736-64D(DCS520) | dc |
| Tomahawk3 (BCM56980) | 12,800 Gbps | Edgecore AS9716-32D(DCS510) | dc |
| Tomahawk2 (BCM56970) | 6,400 Gbps | Edgecore AS7816-64X (DCS500) | dc |
| Trident4 (BCM56880) | 12,800 Gbps | Edgecore AS9726-32DB (DCS240); UfiSpace S9300-32D | dc, ipodwdm |
| Trident3 X7 (BCM56870) | 3,200 Gbps | Edgecore AS7726-32X (DCS204); UfiSpace S9110-32X | dc |
| Trident3 X7 (BCM56873) | 2,000 Gbps | Edgecore AS7326-56X (DCS203) | dc |
| Trident3 X5 (BCM56770) | 2,000 Gbps | UfiSpace S8901-54XC; UfiSpace S8901-54XC-16G | dc |
| Trident3 X4 (BCM56771) | 1,080 Gbps | Edgecore AS5835-54X (DCS201); Edgecore AS5835-54T (DCS202) | dc |
| Trident3 X2 (BCM56277) | 120 Gbps | Edgecore AS4625-54T (EPS121); Celestica DS1000; UfiSpace S6301-56ST | mgmt |
- 製品レンジ全体で1つのソフトウェアライン: OcNOSは、サービスプロバイダールーティング(OcNOS-SP)とデータセンタースイッチング(OcNOS-DC)をカバーし、検証済みプラットフォームは合計40以上です。
- ティア別ライセンス: OcNOS-DCのライセンスはIPBASE、MGMT、PLUSのティアで提供されます。 機能マトリクス は、各機能をティアとプラットフォームに対応付けています。
- ハードウェアメーカー向け: 自社スイッチを本番運用向けのNOS搭載で出荷したいメーカーは、次の方法で組み込み可能: OEM向けOcNOS.
統合型スイッチ、ホワイトボックス、検証済みオープンシステム
データセンタースイッチには3つの購入方法があります。違いはハードウェアそのものより、誰がインテグレーションし、誰がテストし、後から何を変更できるかにあります。
| 質問 | 従来の統合型スイッチ | 自社組み立てのホワイトボックス | 検証済みオープンシステム |
|---|---|---|---|
| ハードウェアの供給元 | システムベンダー | 運用者が選ぶ任意のメーカー | 公開された互換性リストのオープンハードウェア |
| オペレーティングシステム | ベンダーに固定 | 運用者が選択 | 運用者が選択し、ハードウェアとともに提供 |
| インテグレーションの担い手 | ベンダー | 運用者 | ソフトウェアサプライヤー |
| 各リリースのテスト担当 | ベンダー | 運用者 | ソフトウェアサプライヤーがプラットフォームごとに |
| 後からのハードウェア変更 | 通常はOSの変更を伴う | 可能(NOSが新モデルに対応していれば) | 可能(検証済みリストの範囲で) |
| 機能の可視性 | ベンダーのデータシート | NOSサプライヤー次第 | 購入前にプラットフォームごとに公開 |
ホワイトボックススイッチに関するよくある質問
ホワイトボックススイッチとは?
ベアメタルスイッチとホワイトボックススイッチは同じもの?
ホワイトボックスネットワーキングのベンダーは?
ホワイトボックススイッチではどのオペレーティングシステムが動作する?
ホワイトボックススイッチは本番ネットワークで使える?
ホワイトボックススイッチは従来のスイッチより安い?
ホワイトボックススイッチはAIネットワーキングに使える?
関連情報
- オープンネットワーキング:ベンダー、NOSの選択肢、IP Infusionの位置づけ。
- ネットワークディスアグリゲーションとは:ホワイトボックスハードウェアを支えるモデル。
- ホワイトボックスルーターとは:サービスプロバイダールーティングにおける同じモデル。
- ネットワークオペレーティングシステムとは:あらゆるホワイトボックスで動作するソフトウェアレイヤー。
- AIネットワーキング向けスイッチ:GPUファブリック向けの大容量プラットフォーム。
- IPファブリックとは:多くのホワイトボックススイッチが採用するリーフ・スパイン設計。
- OcNOS-DC, OcNOS Systems、および OcNOS AI Fabric.
ホワイトボックススイッチをお選びなら、検証済みリストから始めましょう。
OcNOS-DCが動作するスイッチ、各スイッチの対応機能を確認するか、IP Infusionのエンジニアにファブリックに合ったプラットフォームの選定をご相談ください。
さらに詳しく。資料をお持ち帰りください。
このページより詳しい、技術的な 2 つの短いダウンロード資料:OcNOS-DC データシートの完全版と、EVPN-VXLAN データセンターのリファレンス。
OcNOS-DC データシート
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