網路定義 · NOS · 開放網路

什麼是網路作業系統?

網路作業系統(NOS)是執行路由器或交換器的軟體:它透過 BGP 和 IS-IS 等協定計算路由,對轉發晶片進行程式化,並提供營運方用於設定和監控設備的 CLI 和 API。開放 NOS 可以安裝在多家製造商的硬體上。 OcNOS 是 IP Infusion 開發的商用 NOS,以軟體形式以及在 40+ 個開放硬體平台上經過驗證的完整系統形式交付。

10 項中有 7 項項 OcNOS 功能採用公開標準
40+經過認證的開放平台
SP + DCOcNOS-SP 與 OcNOS-DC 兩個版本
32G 至 51.2T系統容量範圍

網路作業系統有什麼作用?

路由器或交換器以截然不同的速度完成兩項工作。轉發晶片以線速轉發每個封包。NOS 執行在旁邊的 CPU 上,決定晶片應該做什麼。這些工作分為三個平面。

控制平面

路由和信令協定(如 BGP、IS-IS 和 OSPF )與鄰居交換可達性資訊、計算最佳路徑並處理故障。在服務供應商網路中,這一平面還執行 MPLS 和分段路由。

轉發層

NOS 透過晶片廠商的軟體介面,將路由、標籤和策略轉換為交換晶晶片內建的 硬體表項 。此後晶片自行轉發,無需詢問 CPU。

管理平面

CLI、 NETCONF 與 YANG 用於設定,零接觸部署用於首次啟動,gNMI 流式遙測用於監控。這是維運人員和自動化工具實際接觸的界面。

這三個平面之下是平台層:大多數現代網路作業系統所基於的 Linux 底座,以及因硬體型號而異的埠、光模組、風扇和電源驅動程式。正因為有這一層,NOS 必須在每個平台上驗證,而不僅僅是在每款晶晶片內建驗證。

整合式、開放式和嵌入式網路作業系統

每台路由器和交換器都執行 NOS。各類型的區別在於 NOS 與硬體的關係,以及由誰對其負責。

  • 整合式 NOS。 由硬體廠商編寫,僅在該廠商的硬體上銷售。軟體和硬體是一個產品,遵循同一路線圖。
  • 開放 NOS,也稱為解耦 NOS。 單獨銷售或分發,安裝在多家製造商的開放硬體上。它是 網路解耦中的軟體部分,可以是商用產品,也可以是開源產品。
  • 商用開放 NOS。 由軟體公司開發、發布和支援的開放 NOS,具備經過認證的硬體和公開的功能清單。OcNOS 屬於這一類。
  • 開源 NOS。 由社群開發,可免費使用,由內部團隊或透過發行版合作夥伴提供支援。營運方需要承擔更多整合工作。
  • 嵌入式 NOS。 由網路產品公司獲得授權並內建到自有硬體中的 NOS,無需自行編寫路由軟體。請參閱 適用於 OEM 的 OcNOS.

路由器 NOS 與交換器 NOS 解決的是不同問題

兩者採用相同的 NOS 架構,但服務供應商路由器與資料中心交換器需要不同的功能集,因此 OcNOS 分為兩個版本推出。

需求服務供應商路由器 NOS資料中心交換器 NOS
傳輸MPLS, SR-MPLS, SRv6路由式 IP fabric、VXLAN
服務L3VPN、EVPN over MPLS、乙太網路服務用於多租戶網段的 EVPN-VXLAN
時間同步用於 5G 的 PTP 和 SyncE通常不需要
流量處理分層 QoS,部分晶片支援深緩衝ECMP,適用於 AI 的基於 PFC 和 ECN 的無損 RoCEv2
典型角色基地台、匯聚、邊緣、核心Leaf、spine、管理網路
OcNOS 版本OcNOS-SPOcNOS-DC

如何評估開放 NOS,以及需要規劃的取捨

開放 NOS 讓您可以選擇硬體,並在其上採用統一的維運模式。相應地,必須有人證明軟體在您所採購的具體硬體上能滿足需求。以下問題將決定這一點。

  • 按平台的功能覆蓋。 功能取決於晶片。應索取哪些功能在哪個硬體型號和版本上執行的清單,而不是一份籠統的功能列表。
  • 經過認證的硬體。 在指定平台上經過認證的 NOS,已經針對該平台的埠、光模組和驅動程式進行了測試。僅支援該晶片的 NOS 則沒有經過這樣的測試。
  • 自動化介面。 對照現有工具,檢查組態模型、遙測路徑和首次啟動部署方式。
  • 支援責任。 當軟體和硬體來自不同供應商時,應事先約定可能出在任一側的故障由誰負責。
  • 授權。 了解功能如何打包,以及授權是按角色、埠數還是設備計算。
  • 升級路徑。 了解新版本如何在您執行的平台上進行測試,以及您自己將如何測試。

以經過驗證的系統形式交付的 NOS 可在採購前回答其中大部分問題。IP Infusion 公佈了這一答案的兩個部分: OcNOS 功能矩陣 將每項功能對應到支援它的平台,而 硬體相容性清單 列出每個經過認證的平台。

OcNOS:跨角色統一的網路作業系統

IP Infusion 將 OcNOS 作為商用網路軟體開發,並以經過驗證的完整系統形式交付。OcNOS 是適用於服務供應商、資料中心和 AI fabric 網路的統一網路作業系統,提供兩個版本。

OcNOS-SP

經過認證的路由器 基於 Broadcom Qumran 和 Jericho2C+ 晶片,從 32 Gbps 基地台路由器到 14.4 Tbps 核心路由器,適用於基地台、匯聚、邊緣、核心和 IPoDWDM 角色。

OcNOS-DC

經過認證的交換器 基於 Broadcom Trident 和 Tomahawk 晶片,從 120 Gbps 管理交換器到 51.2 Tbps Tomahawk5 交換器,適用於管理、資料中心和 IPoDWDM 角色。

三種採購方式

OcNOS 軟體執行於 自選的硬體 (從 HCL 中選擇);可直接部署的預先整合 OcNOS Systems;或內建到自有產品中的適用於 OEM 的 OcNOS。

  • 硬體來自三家製造商。 經過認證的平台來自 Edgecore、UfiSpace 和 Celestica。
  • 授權層級。 OcNOS 按 IPBASE、MGMT、MPLS、CSR 和 PLUS 層級授予授權。
  • 標準化管理。 NETCONF、YANG 和零接觸部署、以及 gNMI 和 OpenConfig 流式遙測。IP Maestro 提供覆蓋全網的維運保障能力。

網路作業系統模式對比

沒有一種模式適合所有營運方。下表列出每種模式中責任的歸屬。

問題整合式 NOS開源 NOS商用開放 NOS以經過驗證的系統交付的 NOS
硬體廠商自有營運方選擇的開放硬體支援清單中的開放硬體指定且經過認證的平台
由誰開發功能廠商社群和貢獻者軟體公司軟體公司
由誰提供支援廠商內部團隊或發行版合作夥伴軟體公司由一家供應商負責軟體和硬體
按平台的功能覆蓋廠商資料手冊營運方自行測試由廠商公佈按平台公佈並經過測試
整合工作低高中低
硬體選擇單一廠商廣泛多家製造商多家製造商

網路作業系統常見問題

什麼是網路作業系統?
網路作業系統(NOS)是執行路由器或交換器的軟體。它執行決定流量去向的路由協定,將這些決策程式化到轉發晶片中,並提供營運方用於設定和監控設備的 CLI 和 API。OcNOS 是 IP Infusion 為服務供應商路由器和資料中心交換器開發的網路作業系統。
什麼是開放 NOS?
開放 NOS 是與硬體分開銷售或分發、可安裝在多家製造商交換器和路由器上的網路作業系統。營運方獨立選擇硬體和 NOS,並透過 NETCONF、YANG 和 gNMI 等標準介面管理網路。
什麼是解耦網路作業系統?
解耦 NOS 是解耦路由器或交換器中的軟體部分。它單獨授權,安裝在基於通用晶片的開放硬體上,並按自身的版本發布節奏升級,與硬體生命週期無關。實際上,開放 NOS 和解耦 NOS 這兩個術語描述的是同一事物。
網路作業系統與伺服器作業系統相同嗎?
不同。大多數現代網路作業系統都基於 Linux 底座建構,但使其成為 NOS 的是上層的網路軟體:路由協定、對交換晶片進行程式化的轉發層,以及為網路維運設計的管理平面。伺服器作業系統執行應用程式;NOS 執行的是網路設備本身。
服務供應商 NOS 與資料中心 NOS 有何區別?
服務供應商 NOS 執行接入、匯聚和核心網路中的路由器,因此側重 MPLS、分段路由、VPN 服務、QoS 和時間同步。資料中心 NOS 執行 leaf 和 spine 交換器,因此側重 BGP underlay、EVPN-VXLAN overlay,以及用於 AI 叢集的無損乙太網路。IP Infusion 為前者提供 OcNOS-SP,為後者提供 OcNOS-DC。
一個 NOS 能否執行在不同製造商的交換器和路由器上?
可以,這正是開放 NOS 的意義所在。OcNOS 執行於 Edgecore、UfiSpace 和 Celestica 基於 Broadcom Qumran、Jericho、Trident 和 Tomahawk 晶片打造的 40+ 個經過認證的平台,硬體相容性清單逐一列出了這些平台。
如何選擇網路作業系統?
從網路中的角色入手,然後針對每個角色檢查四件事:所需的每項功能在將要採購的具體硬體上受支援;該硬體在經過認證的清單中;自動化介面與您的工具相匹配;一份支援合約同時覆蓋軟體和硬體。

正在選擇網路作業系統?先確認平台。

在硬體兼容性列表中找到適合每個角色的硬體,在功能矩陣中確認功能,然後請 IP Infusion 工程師評審設計。