与传统交换机不同，白盒交换机中的硬件和软件是分离的。近年来，白盒交换机以其高性能、简单、用户自由选择、创新快、成本低等特点，已经成为云提供商的首选。
然而，白盒交换机在没有软件的情况下无法有效工作。这就是操作系统对他们如此重要的原因。那么，什么是白盒交换机操作系统呢？以及常见的白盒交换机供应商有哪些。继续阅读以了解更多详细信息。
什么是白盒交换机操作系统？
要了解什么是白盒交换机操作系统，有必要了解一下它的前身网络操作系统 (NOS)。
网络操作系统 (NOS)
网络操作系统 (NOS) 是一种管理网络资源、将计算机和设备连接到局域网 (LAN) 的计算机操作系统。通常，NOS 可以同时管理多个输入请求，同时在多用户环境中启用安全性。NOS由一个基础设施模块和三个核心功能模块组成，即管理接口、硬件接口和协议应用模块。
开放网络操作系统 (ONOS)
白盒交换机操作系统集成了所有的硬件，同时连接软件来管理交换机的硬件和软件。它通常可以预装在交换机或路由器上或单独购买，使组织能够定制解决方案。与NOS不同，ONOS的核心功能主要包括分布式核心、北向API、南向API、软件模块化。
- 分布式核心：分布式核心是ONOS架构的关键，为ONOS提供高扩展性、可用性和灵活性，将SDN控制器特性提升到运营商级。此外，通过分布式核心，ONOS 可以创建一个高可靠的环境，有效地保护应用程序免受网络连接中断的影响。
- 北向API： ONOS架构中有两个强大的北向抽象层：Intent框架和全局网络视图。前者简化了业务应用的复杂性，后者则可以为应用提供网络视图。总体而言，此功能将网络操作系统与应用程序分开，允许在应用程序不停机的情况下更改网络。
- 南向API：南向抽象层由网络组件组成，例如交换机、主机或链路。它允许添加新的设备和协议，并支持以可插拔的形式进行扩展，这保证了ONOS可以管理多个不同协议的不同设备。另外，南向API可以轻松实现遗留设备到OpenFlow设备的传输。
- 软件模块化：软件模块化是ONOS的一大特色，使得社区开发者和提供商能够方便地开发、调试、维护和升级ONOS。它可以保证ONOS架构的完整性，减少系统某些部分的变更带来的负面影响，从而最大限度地降低维护难度。
ONOS的发展与演进
需要说明的是，ONOS架构在一开始并不是那么完整。事实上，它经历了两次重大演变。
- 第一阶段：第一阶段，核心技术集中在设备厂商手中，Juniper、Arista等龙头企业竞争激烈。此时NOS的基础设施比较原始，管理接口和协议应用模块结合在一起。后来在JunOS OS for Dummies中引入了模块化架构的概念，将管理界面与其他模块分开。
- 第二阶段：随着软件定义网络（SDN）的发展，新一代开放、独立的网络操作系统应运而生。这些新兴的 ONOS 基于数据库架构。但是，单靠数据库架构已经无法满足企业对更快速、更灵活连接的需求。因此，许多云提供商选择将数据库架构与容器化架构相结合。下图清楚地展示了网络操作系统是如何发展和演变的。
由于白盒交换机操作系统的低成本和简单性，越来越多的超大规模云提供商在其数据中心采用了该系统。此外，在ONOS的帮助下，企业IT人员无需过多的网络基础知识也能轻松应对网络问题。而丰富的技术支持服务也得到了更多云提供商的支持，从而提升了企业对ONOS的需求。
白盒开关供应商
如上所述，如今越来越多的大型企业和云提供商正在为数据中心选择白盒交换机。以下是市场上主要白盒供应商的简要说明。
硬件供应商
白盒交换机硬件供应商主要有Dell、Accton、Celestica、EdgeCore、Quanta、Foxconn、Asterfusion等，它们都使用相同的Broadcom芯片组。
- 戴尔：作为一家大型网络企业，戴尔提供了部分产品作为开放式交换机。此外，它还支持Big Switch、Cumulus等云厂商的NOS。
- Asterfusion： Asterfusion是一家白盒交换机供应商，不仅可以为白盒交换机提供开放式网络解决方案，还可以为数据中心和下一代服务提供商提供自主研发的SONiC企业分布。
- EdgeCore： EdgeCore Network 是主要的白盒交换机硬件供应商之一。为确保开源软件在其硬件上正常运行，该公司正在加强与开放网络基金会 (ONF) 的合作关系。
软件供应商
白盒网络软件的主要供应商包括Big Switch、Pica8、Arrcus、Pluribus、Kaloom、Cumulus和Snaproute。
- Big Switch： Big Switch公司主要提供Switch Light NOS。这种 NOS 不是与运营商交互，而是代理在 SDN 控制器上运行的应用程序。此外，Switch Light NOS可以让您从以往封闭的网络架构中解脱出来，提供集中自动化的开通配置功能，大大降低成本。
- Pica8：借助 PicaOS，Pica8 可以运行来自多个供应商的裸机交换机，并支持使用 L2/L3 协议和 OpenFlow 来控制网络中的每个交换机端口。此外，Pica8 提供可通过传统 CLI 和现代自动化工具进行配置的白盒开关。
- Cumulus：作为一个真正的 Linux 发行版，Cumulus Linux 带有一个硬件抽象层，可以在各种商品硬件上运行。借助它，用户可以高度自动化他们的数据中心网络并摆脱昂贵的专有硬件。更重要的是，Cumulus Linux 还使用自动化工具来管理网络基础设施，并希望利用这些现有工具来自动化配置网络交换机。
结论
总之，随着 NOS 的发展，白盒交换机可以以相对较低的价格实现更好的性能，这可以为云提供商带来很多好处。因此，越来越多的云厂商正在从传统交换机转向白盒交换机，以更好地满足企业和数据中心的需求。
