SONIC+P4

SONIC+P4 SONIC简介 背景

微软于2015年先后发表了SAI和SONIC。SONIC产业日益繁荣，已超过六十家。

创新

SONiC使用了大量现有的开源技术：Docker、Redis、Quagga和LLDPD以及自动化配置工具Ansible、Puppet和Chef等。SONiC是一个将传统交换机 *** 作系统软件分解成多个容器化组件的创新方案，便于增加新的组件和功能。
SONiC与数据中心紧密相连，对数据中心的理解能够帮助我们更好的体会到SONiC设计的简洁与优美，前面提到SONiC用了很多开源技术，SONiC能够把如此多的开源技术运用起来，并且大规模的网络能够稳定运行，这都得益于SONiC的架构。
参考链接：浅谈SONIC

架构

图解参考链接：sonic架构学习
SONiC系统架构是以Redis为中心的基于数据驱动 *** 作系统，SWSS，BGP等都是在Container里面运行。

往下是统一的SAI接口，能够很好地屏蔽不同芯片厂商的SDK差异，这让几乎所有的交换芯片厂商都参与进来并贡献自己的成果。它的数据中心功能非常简化，主要包含port，interface，vlan等少量模块。

在数据中心架构，还有一个特点就是解耦。应用程序去配置APP_DB，同步到Orchestion模块来解决下发数据之间的依赖关系，并配置SAI_DB，这里也有一层映射关系，并不是直接从Orchestion到SAI，而是由SYNCD最终来完成SAI API的调用。

特点

从DevOps能力。和其他NOS一样，系统架构、抽象接口、协议栈是实现这些目标的最关键因素。
可以看到，SONIC有容器、数据库、SAI、SIR。

SONiC的架构具备两个特点：解耦合和特性精简。‍‍

数据库驱动：以RedisDB为中心，‍‍将所有模块之间的关联解耦合；
软件解耦合：用户的进程都运行在容器中；
硬件解耦合：‍‍‍‍芯片层用的是统一的SAI接口，‍‍以屏蔽不同芯片厂商之间SDK的差异；‍‍
特性精简：‍‍当前仅满足数据中心的应用特性即可。‍‍

优缺点

所以，SONiC系统架构有很多优点，它能够用快速迭代、快速测试、快速上线；并且数据转发与应用程序分离，warm reboot/update；各组件运行在Docker中，各自有独立的运行环境，极大减少了相互的影响；另外，我们能像管理服务器一样管理交换机；SONiC还具有开放性：基于debian，易于扩展，支持C、C++、python、go等语言。

当然SONiC也有一定的缺点，对比传统交换机厂商的闭源实时 *** 作系统的性能，SONiC对CPU内存硬盘等系统硬件需求高，性能不够硬件来凑。

SONiC近年来一直是网络的热门，这离不开它背后众多的用户与厂商，国内的包括阿里、腾讯、百度、滴滴、京东、美团等，国外的有微软、Facebook、领英等。

未来发展

当前微软已经完成了百分之百的‍‍SONiC数据中心的替换，‍‍它和以前传统的交换机有非常大的不同：它的迭代的能力非常快速，‍‍基本上每天都会完成‍‍几千个交换机的升级，‍‍‍‍每几个月都会完成大版本的升级以及特性的增加，另外还将版本的增加时间由月变为了周。‍‍这种快速迭代‍‍符合了当前互联网高速发展的趋势。

SONiC还有哪些工作计划

我们在使用思科设备时，对于命令行 *** 作网络设备已经很熟悉了，但SONiC是通过Json配置文件去Write DB来完成与交换机的交互，没有命令行支持。对于这点，有人认为没有命令行会不方便，也有人认为SONiC都是自动化去配置，不需要传统人工CLI去配置，能够解决人为的错误 *** 作带来的网络故障。那我们换个角度，如果只是开放一些Debug或者show的CLi呢，是不是两全其美，既不会带来人为配置风险，用起来也很方便。

在这之前，OpenSwitch（OPS）是第一个面向开放网络架构的开源网络 *** 作系统（支持SAI）
OpenSwitch的架构图中，中间是数据库，左边是控制平面和管理平面，右边是SwitchD，下面是标准的Linux。可以看到OPS与SONIC的架构相似。
但是好的概念并没有引导而成一个好的结果。
OPS后来项目停滞，由惠普收购，产生OPX，基本验证了OPS的理念，后OPX又停滞。后来，微软落地壮大；SONIC。

星融的探索

OPS停止发展了。

企业级SONIC面向更普遍的用户。SONIC主要面向云服务。



AsterNOS VXLAN & EVPN的实现方案。
从右到左看作是四个部分。第一个部分SWSS的三件套，是SONIC的基本设计模式。即：Manage模块管理静态数据，管理动态数据

企业级SONIC：需要对大量用户的友好

设备供应商由桥梁作用变成了网状结构中的作用

SONIC+P4

参考链接：SONIC于P4的可编程约会

1. 理想状态下，同时利用，SONIC强大的ko控制平面可编程能力，和P4可编程交换芯片高性能的数据平面能力。
2. 未来在某一些上下文中清晰地区分，被拉离到远端的网络控制能力，和依然保留在网络设备本地的管理能力，我们会用控制平面和管理平面两个概念术语。

WHY SONIC+P4？

1. 为了云（云对网络提出新需求）

云的 *** 作随时随地发生（d性灵活随时部署），云的本质是动态联通虚拟的计算资源和虚拟的存储资源。云：要求自动化的方式来部署，开通虚拟网络。

硬件VLB：无法自动管理VLB、service。不能被云管理，即不能被自动化。

软件VLB：负载均衡服务是由分布式地部署在负载均衡软件中的。不同租户或者不同业务的VLB是以虚拟化的形态存在于每个service旁边。
可以统一地管理除了Overly网络和租户VPC以外的LB。

开放网络产品。可编程交换芯片的可编程性能够解决传统的专业Aic，传统关系固化，开发周期长，上层受限的局面。同时相对于CPU来讲，没有必要牺牲性能去确保灵活性，增加成本确保可获得性。
完全有可能去开发符合云计算时代的开放网络产品。