Im Rahmen eines größeren Kundenprojektes haben wir SONiC Open Networking erstmals in unseren Rechenzentren für eine Private Cloud Anwendung implementiert. Wir sind von den Funktionalitäten wie eine automatisierte Konfiguration mit Ansible begeistert und möchten Ihnen SONiC als Open Source Lösung für Disaggregated Networking näher vorstellen.
Warum ist SONiC Open Networking so ein großes Hype-Thema?
Früher war das Netz eine IT-Ressource, der nur wenige Unternehmensleiter Aufmerksamkeit schenkten. Mit der digitalen Transformation hat sich diese Sichtweise rasch geändert. Grund dafür sind neue netzzentrierte Technologien wie Cloud Computing, Edge Computing, IoT und künstliche Intelligenz sowie Live-Streaming. Sie haben den strategischen Wert des Netzes für Unternehmen erheblich gesteigert. Man kann sagen, dass es zu einem Wettbewerbsfaktor geworden ist. Die steigende Nachfrage nach höheren Geschwindigkeiten, mehr Bandbreite und geringeren Latenzzeiten hat das Netzwerk in den Mittelpunkt der IT-Welt gerückt. Daten und Anwendungen sind nicht mehr auf zentrale Rechenzentren beschränkt, sondern müssen schnell zwischen diesen Rechenzentren, der Peripherie und mehreren Clouds hin und her transportiert werden.
Dadurch haben sich die Netzwerke stark verändert. Sie wurden durch Software-defined Networking (SDN), Network-Function Virtualization (NFV) und Software-defined WAN (SD-WAN) virtualisiert. Sie sind auch wesentlich intelligenter und agiler geworden. Die Entkopplung der Datenebene und der Netzwerkfunktionen von der zugrunde liegenden proprietären Hardware hat zu offenen Switches geführt, auf denen Betriebssysteme und Software von Drittanbietern laufen können (Open Networking Hardware).
In der vernetzten Welt von heute ist das Netzwerk zum Rückgrat moderner Unternehmen geworden. Ob es um den Austausch von Daten, die Kommunikation zwischen Geräten oder den Zugang zu Cloud-basierten Diensten geht, eine zuverlässige und flexible Netzwerkinfrastruktur ist unerlässlich. Eine innovative Lösung, die in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen hat, ist SONiC Open Networking. In diesem Artikel werden die Vorteile und Einsatzmöglichkeiten von SONiC sowie einige der führenden Anbieter in diesem Bereich vorgestellt.
Was ist SONiC?
SONiC steht für Software for Open Networking in the Cloud und ist ein Open-Source-Betriebssystem für Netzwerkgeräte. Im Kern ermöglicht SONiC die Trennung von Software und Hardware und damit eine flexible, skalierbare und kostengünstige Netzwerkarchitektur. Mit SONiC können Unternehmen ihre eigenen Netzwerkgeräte entwickeln oder bestehende Geräte nutzen, die auf diesem Betriebssystem basieren. Im Speziellen ist SONiC eine Sammlung von Kernel-Patches, Plattform-Gerätetreibern, einer Platform Abstraction Library (PAL), eine Switch-Cache-Datenbank (auch bekannt als Switch State Service) und Dienstprogramme, z.B. zur Bearbeitung der Switch-Cache-Datenbank oder den Zugriff auf Frontpanel-Ports. Kombiniert mit einer Linux-Distribution wie Debian Jessie erhält man ein richtiges NOS.
SONiC wurde ursprünglich von Microsoft für die Azure Cloud entwickelt und wird nun von der Linux Foundation verwaltet. Die zugrunde liegende Architektur von SONiC ist auf GitHub (sonic-net.github.io) beschrieben. Zusätzlich gibt es das SONiC Test Sub-Project unter der Leitung der OCP Networking Project Group. SONiC verfügt somit über eine große Entwicklergemeinde und ein breites Anbieter-Ökosystem. Netzwerk-Switches diverser Hersteller (außer Cisco und Juniper) basieren fast immer häufig auf Chips von Broadcom. Die Unterschiede in der Hardware sind daher relativ gering. Im Rahmen des SONiC Test Sub-Projekts konzentriert sich das Co-Design von Hardware und Software daher auf die Software, die wiederum eine genaue Kenntnis der Hardware voraussetzt, um die Hardware-Performance zu maximieren und die Markteinführung der Hardware zu beschleunigen. Denn die Systemleistung und der ökologische Fußabdruck der Geräte hängen stark von der Interaktion zwischen Software und Hardware ab.
SONiC basiert auf dem Switch Abstraction Interface (SAI), das eine standardisierte API für die Kommunikation des Netzwerkbetriebssystems definiert. , um herstellerunabhängig Weiterleitungselemente wie einen Switching-ASIC, eine NPU oder einen Software-Switch auf einheitliche Weise zu steuern. Anbieter von Netzwerkhardware können damit innovative Hardwareplattformen entwickeln, die hohe Geschwindigkeiten erreichen und gleichzeitig eine konsistente Programmierschnittstelle zu ASICs (Application Specific Integrated Circuits) bieten. Dieser Ansatz ermöglicht es den Betreibern, von den schnellen Innovationen in den Bereichen Silizium, CPU, Leistung, Portdichte, Optik und Geschwindigkeit zu profitieren und gleichzeitig ihre Investitionen in eine einheitliche Softwarelösung für mehrere Plattformen zu schützen.
Inzwischen gibt es auch kommerzielle Distributoren wie Broadcom, die Erweiterungen z.B. für Virtualisierung (Aviz ONE) und umfassenden Support anbieten.
Vorteile von SONiC:
Warum lohnt es sich, über den Einsatz von SONiC nachzudenken? Obwohl die Eignung disaggregierter Netzwerktechnologie sicherlich stark vom jeweiligen Anwendungsfall abhängt, bietet Open Networking Vorteile, die für einige Anwendungsfälle sehr hilfreich sein können:
Flexibilität und Anpassbarkeit: SONiC bietet eine hochgradig anpassbare Plattform, auf der Unternehmen ihre Netzwerkarchitektur nach ihren spezifischen Anforderungen konfigurieren können. Es ermöglicht die Integration von Anwendungen und Diensten von Drittanbietern, was die Auswahl und Flexibilität erhöht.
Skalierbarkeit: Mit SONiC können Unternehmen ihr Netzwerk nahtlos skalieren und automatisieren, sprich alle Hardwareelemente im Netzwerk über eine einheitliche Struktur steuern (SDN). Durch die Trennung von Software und Hardware sowie weitere Virtualisierung können Nutzersie Geräte herstellerunabhängig hinzufügen oder austauschen, ohne die gesamte Infrastruktur neu aufbauen zu müssen. Neue Features und Updates können ausgerollt werden, ohne die Nutzer zu beeinträchtigen.
Kostenersparnis: Durch den Einsatz von SONiC können Unternehmen teure proprietäre Netzwerkgeräte vermeiden. Stattdessen können sie auf kostengünstige Hardware zurückgreifen und die Vorteile des Open-Source-Betriebssystems nutzen, was zu erheblichen Kosteneinsparungen führt. Durch weitere Automatisierung lassen sich Doppelarbeit sowie Fehler vermeiden und führt bei Ausfällen zu einer voll-automatisierten Fehlerbehebung.
Anwendungsfälle – Wo kann man SONiC einsetzen?
Rechenzentren: SONiC eignet sich besonders gut für den Einsatz in Rechenzentren, da es eine agile Netzwerkarchitektur bietet, die den Anforderungen von Cloud Computing und Big Data gerecht wird. Es ermöglicht den Betrieb von Hochgeschwindigkeitsnetzwerken und die nahtlose Skalierung von Ressourcen.
Telekommunikation: Im Telekommunikationsbereich kann SONiC dazu beitragen, die Netzwerkeffizienz zu verbessern und Kosten zu senken. Durch die Verwendung offener Standards und die Integration von Virtualisierungstechnologien ermöglicht es eine schnellere Bereitstellung von Diensten und eine flexiblere Netzwerkkonfiguration. SONiC wird unter anderem von der Deutschen Telekom eingesetzt.
Service Provider: SONiC bietet Service Providern die Möglichkeit, ihre Netzwerkinfrastruktur zu optimieren und gleichzeitig die Betriebskosten zu senken. Durch die Unterstützung von Mandantenfähigkeit und die Integration von Virtualisierungstechnologien können Service Provider ihren Kunden maßgeschneiderte Dienste mit höherer Qualität und Zuverlässigkeit anbieten.
Aber auch größere Unternehmen und der Handel können von SONiC profitieren.
Anbieter von SONiC:
Obwohl SONiC ein Open-Source-Projekt ist, gibt es eine wachsende Anzahl von Unternehmen, die SONiC unterstützen und kommerzielle Lösungen auf Basis dieses Betriebssystems anbieten. Einige der führenden, jedoch hier nicht weiter zu bewertenden Anbieter sind:
Arista Networks (Hardware): Arista ist ein führender Anbieter von Cloud-Netzwerk- und Datacenter-Lösungen. Sie bieten Switches und Router an, die mit SONiC betrieben werden können, um den Anforderungen moderner Netzwerkinfrastrukturen gerecht zu werden.
Broadcom (Software /Distribution): Broadcom ist neben Microsoft mit am stärksten an der Weiterentwicklung von SONiC beteiligt und verfügt über eine eigene SONiC Distribution. Als ein führender Anbieter von Lösungen für Rechenzentren bietet Broadcom ein umfassendes Portfolio an Netzwerk-, Server- und Speicherkonnektivität.
Dell Technologies (Hard- & Software): Dell bietet eine Reihe von Netzwerkgeräten an, die mit SONiC kompatibel sind. Diese Geräte bieten eine hohe Leistung, Skalierbarkeit und Flexibilität für Rechenzentren und Unternehmensnetzwerke.
Edgecore Networks (Hard- & Software): Edgecore Networks bietet Netzwerk-Switches vor allem für Bare Metal Anwendungsbereiche in Rechenzentren, Unternehmen, Einzelhandel und High Performance Computing. Durch die Integration mit Angeboten von Drittanbietern wird die Automatisierung und Validierung des gesamten Rechenzentrumsnetzwerks unterstützt.
NVIDIA (Hardware): NVIDIA bietet Netzwerkgeräte und Lösungen für Rechenzentren und Cloud-Computing-Umgebungen an, die auf SONiC basieren. Diese Lösungen bieten hohe Bandbreite, niedrige Latenzzeiten und eine optimierte Leistung für anspruchsvolle Anwendungen. NVIDA ist auch Anbieter der SONiC-Alternative Cumulus Linux, die in ihrer Funktionsweise sehr ähnlich ist, wobei Cumulus Linux eine größere Auswahl bei den Mellanox-ASICS bietet, die insbesondere KI und Speichernetzwerke unterstützen.
STORDIS GmbH (Hardware und Software): STORDIS ist ein führender Anbieter in der EMEA-Region und bietet umfassende Open-Networking-Lösungen, einschließlich Beratung, Lösungsdesign, Integrations- und Support-Services, zertifizierte Schulungen sowie kundenspezifische Entwicklung von Netzwerk-Tools. STORDIS entwickelt verschiedene Switch-Betriebssysteme (NOS), NetOps/DevOps-Automatisierungsplattformen sowie Überwachungs- und Management-Frameworks.
Art und Umfang der Unterstützung von SONiC durch die genannten Anbieter sind sehr unterschiedlich. Einige bieten spezielle Hardware-Plattformen an, die für SONiC optimiert sind, während andere Dienstleistungen und Support für die Implementierung und das Management von SONiC-basierten Netzwerken anbieten.
Fazit
SONiC Open Networking ist eine innovative Lösung, die die Art und Weise, wie Unternehmen ihre Netzwerkinfrastruktur aufbauen und verwalten, gerade revolutioniert. Durch seine Flexibilität, Skalierbarkeit und Kosteneffizienz ermöglicht SONiC eine optimierte Nutzung von Netzwerkressourcen. Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von SONiC in Bereichen wie Rechenzentren, Telekommunikation und Service Providern machen es zu einer zukunftsweisenden Technologie. Mit vielen führenden Anbietern und Erweiterungen gibt es eine breite Palette von Optionen für Unternehmen, die SONiC einsetzen möchten.
