剖析交換機市場(chǎng)大變動(dòng)：白盒裸機蠶食傳統市場(chǎng)&交換機路由器大融合

  ICCSZ訊 過(guò)去，網(wǎng)絡(luò )交換設備需要搭配專(zhuān)有軟件或操作系統。2011年，隨著(zhù)Facebook主導的Open Compute Project(OCP)的開(kāi)展，網(wǎng)絡(luò )設備綁定專(zhuān)屬軟件的情況開(kāi)始發(fā)生變化。今天，通過(guò)OCP認證的裸機交換已嶄露頭角，在市場(chǎng)中占據了重要地位。

  據調查機構IHS 的數據中心網(wǎng)絡(luò )設備市場(chǎng)2019年第二季度報告顯示，裸機交換機(即不帶有預加載/硬編碼網(wǎng)絡(luò )操作系統的交換機)是一個(gè)快速增長(cháng)的細分市場(chǎng)。IHS 預測，到2023年，裸機數據中心交換機端口出貨量將占端口出貨量的34%，高于2018年報告的20%。

  其中，通過(guò)OCP認證的交換機推動(dòng)了裸機交換市場(chǎng)的發(fā)展。據悉，通過(guò)OCP認證的交換機在裸機數據中心交換機總收入中占比55%，為2.21億美元。與2018年第二季度的34%的份額相比，這是一個(gè)巨大的收益。

  OCP(Open Compute Project，開(kāi)放計算項目)是Facebook于8年前啟動(dòng)的一個(gè)項目，這是一項開(kāi)源硬件計劃，旨在推動(dòng)網(wǎng)絡(luò )規模的運營(yíng)和服務(wù)的部署。如今，OCP擁有來(lái)自近200個(gè)成員組織的數千名工程師，他們致力于為大型數據中心和大型服務(wù)提供商等提供更節能的硬件設備。

  根據IHS Markit的說(shuō)法，裸機交換機市場(chǎng)的增長(cháng)歸因于多種因素，包括數據中心資本支出的削減，軟件定義網(wǎng)絡(luò )(SDN)部署的增加以及基于商用和可編程交換機芯片的采用率的上升。這些因素促使OCP認證的交換機成為網(wǎng)絡(luò )關(guān)注的焦點(diǎn)，同時(shí)促進(jìn)了它們在數據中心網(wǎng)絡(luò )中的部署。

  總體而言，隨著(zhù)數據中心運營(yíng)商越來(lái)越多地采用成本更低、商品化的硬件，與傳統交換機相比，裸機交換機將在數據中心網(wǎng)絡(luò )市場(chǎng)蓬勃發(fā)展。

  傳統交換機vs裸機交換機vs白盒交換機

  上述報告內容中提到了兩個(gè)詞，傳統交換機和裸機交換機，不過(guò)，傳統交換機之外可不只是裸機交換機，很多人更熟悉、聽(tīng)說(shuō)頻次更高的可能是白盒交換機，那么傳統交換機、裸機交換機以及白盒交換機有何異同之處呢?

  傳統交換機

  交換機可以說(shuō)是電信網(wǎng)絡(luò )的心臟，通常一個(gè)好的交換機應同時(shí)具備良好的硬件性能和軟件性能。但是，現在市場(chǎng)上大多數交換機的硬件和軟件都是綁定使用，也就是說(shuō)，如果你選擇了某一品牌的交換機，你就必須使用該品牌的交換機軟件。舉個(gè)例子，如果您購買(mǎi)了Juniper EX或MX，那么您也必須購買(mǎi)JUNOS;如果您購買(mǎi)了Cisco Catalyst交換機，那么您也必須購買(mǎi)IOS。這在某種程度上來(lái)說(shuō)是一種壟斷，造成了交換機的價(jià)格十分昂貴。

  裸機交換機

  裸機交換機只包含硬件，由用戶(hù)自主購買(mǎi)或者選擇軟件操作系統。多年來(lái)，構建服務(wù)器一直是采用的這種方式(有時(shí)是PC和筆記本電腦)。用戶(hù)自己選擇需要運行的應用程序，然后選擇最能支持該應用程序或最適合的操作系統，然后選擇可以在其上運行所有程序的硬件。

  裸機制造商主要是臺灣企業(yè)，包括Accton，Quanta QCT，Alpha Networks和Delta Computer等公司，這些公司還是許多主流交換機供應商的原始設計制造商(ODM)。實(shí)際上，用戶(hù)購買(mǎi)的某些裸機交換機與從主流供應商處購買(mǎi)的交換機相同，只是沒(méi)有標簽和沒(méi)有操作系統，且成本也很低。

  目前，市場(chǎng)上可用的操作系統都是商業(yè)軟件。OCP的開(kāi)放網(wǎng)絡(luò )Linux(ONL)是一個(gè)開(kāi)源開(kāi)發(fā)平臺，用戶(hù)可根據自身需求在該平臺上構建實(shí)際的操作系統，開(kāi)發(fā)人員可以在其基礎上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，但是不能將其直接部署到生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò )中。

  白盒交換機

  白盒交換機和裸機交換機的概念常常會(huì )讓人混淆，兩者不同之處在于，白盒交換機安裝了操作系統。它仍然是一個(gè)開(kāi)放式交換機，因為操作系統和硬件沒(méi)有像傳統交換機那樣集成在一起，相當于你是打包購買(mǎi)了一個(gè)裸機交換機和一個(gè)操作系統。

  例如，如果你從Accton的子公司Edge-Core Networks購買(mǎi)交換機，你可能會(huì )選擇裸機或者是安裝了DCSS SwitchOS的白盒或安裝了Cumulus Linux的白盒。Juniper提供了一個(gè)白盒解決方案OCX1100，與JUNOS打包銷(xiāo)售。Pica8也是提供的白盒解決方案，你可以將其PicOS與交換機一起購買(mǎi)。Big Switch Networks也是白盒供應商，用戶(hù)可以打包購買(mǎi)他們的SDN軟件和裸機交換機。

(幾種交換機對比)

  自從軟件定義網(wǎng)絡(luò )(SDN)出現以后，市場(chǎng)對白盒交換機的需求越來(lái)越大，SDN通過(guò)軟件控制器和直接流表轉發(fā)的白盒交換機就可以完成數據中心網(wǎng)絡(luò )的部署，而且這種網(wǎng)絡(luò )部署快、成本低、便于維護，是現有數據中心網(wǎng)絡(luò )望塵莫及的?？偟膩?lái)說(shuō)，白盒交換機的市場(chǎng)發(fā)展空間很大，特別是超大規模云服務(wù)提供商的出現，其自建云數據中心將需要大量的白盒交換機。

  從正反兩面看白盒交換機市場(chǎng)

  白盒交換機最大的優(yōu)勢是購置成本，它比思科、Arista或Juniper的品牌交換機和路由器價(jià)格上要低50%，其他優(yōu)勢還包括網(wǎng)絡(luò )操作系統提供的開(kāi)放API，可以為對此功能感興趣的特定客戶(hù)群定制交換機部署。

  除了降低購買(mǎi)成本外，白盒網(wǎng)絡(luò )還具有以下優(yōu)勢(與流行的品牌交換機相比)：

•  易于部署
•  改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )管理和自動(dòng)化
•  開(kāi)放API和到流行的DevOps工具的鏈接，以支持定制

  成熟的技術(shù)和開(kāi)源組織的支持使白盒交換機正在成為傳統交換機的強大替代品，可用于正在部署和升級的基礎設施，以提高數據中心、園區和分支機構的性能。白盒交換機帶有獨立的網(wǎng)絡(luò )操作系統(NOS)，能夠驅動(dòng)第2層和第3層網(wǎng)絡(luò )智能。NOS可以預先安裝在交換機上，也可以單獨購買(mǎi)。

  基于Broadcom芯片的白盒網(wǎng)絡(luò )硬件供應商包括Accton，DELL，Celestica，EdgeCore，富士康，Lanner和Quanta。白盒硬件網(wǎng)絡(luò )操作系統供應商包括Arrcus，Kaloom，Cumulus，Big Switch，Pica 8，Pluribus和Snaproute。開(kāi)源NOS包括FBOSS(來(lái)自Facebook和OCP)和Sonic(來(lái)自微軟)。

  帶有開(kāi)放NOS的白盒交換機已廣泛部署在領(lǐng)先的超大規模云提供商的數據中心中，例如谷歌、Facebook和微軟。其他部署了品牌NOS軟件的白盒交換機的企業(yè)包括大型通信服務(wù)提供商(CSP)和Tier 2云提供商。

  既然白盒交換機具有眾多優(yōu)勢，為什么還沒(méi)有實(shí)現普及?

  盡管具備明顯的成本優(yōu)勢，但是配備獨立NOS解決方案的白盒交換機在企業(yè)IT部門(mén)的采用還是受到了限制。原因有很多，首先白盒市場(chǎng)缺乏明確的領(lǐng)導者，在具體實(shí)施方面面臨著(zhù)挑戰。此外，企業(yè)更關(guān)注廠(chǎng)商能夠提供的服務(wù)質(zhì)量以及后續的維護和支持，這使得IT專(zhuān)業(yè)人員依舊傾向于選擇傳統的品牌以太網(wǎng)交換機。

  來(lái)自企業(yè)的多方面考量：

  1)企業(yè)IT組織或許能夠從NOS功能中受益，但是很大概率下，他們可能也不會(huì )獲得實(shí)質(zhì)上的好處，特別是當他們將白盒交換機和傳統的以太網(wǎng)交換機混合使用的時(shí)候。白盒交換機的部署相對比較簡(jiǎn)單，每個(gè)NOS都有其獨特的管理界面，這與品牌交換機的傳統CLI管理界面有很大不同。

  2)由于不同的業(yè)務(wù)需求，企業(yè)可能需要同時(shí)部署多種交換機，每個(gè)交換機都有自己獨特的操作系統，不同系統之間的集成對于企業(yè)來(lái)說(shuō)挑戰非常大。例如，在兩個(gè)非常不同的操作環(huán)境中，將白盒交換機引入具有思科以太網(wǎng)交換機的環(huán)境可能很復雜，白盒交換機也必須集成到企業(yè)管理和安全系統中。

  3)許多IT組織希望依靠渠道合作伙伴來(lái)部署白盒交換機并將其集成到其數據中心或園區中，通常情況下，對于企業(yè)來(lái)說(shuō)，獲得24小時(shí)服務(wù)和支持的能力以實(shí)現不間斷的運營(yíng)至關(guān)重要，許多白盒解決方案缺乏傳統以太網(wǎng)交換機所具有的信道深度和支持。

  4)目前，白盒交換機市場(chǎng)并沒(méi)有明顯的贏(yíng)家，并且許多供應商的規模很小，企業(yè)IT部門(mén)面臨的挑戰是在大量的NOS產(chǎn)品中選擇具有獨立NOS并能夠長(cháng)期生存下來(lái)的白盒。由于缺乏支持，利用開(kāi)源NOS更具挑戰性。

  交換機與路由器融合?

  交換機除自身存在品牌交換機、裸機交換機、白盒交換機之間的混戰外，與路由器間也正進(jìn)行著(zhù)一場(chǎng)“沒(méi)有硝煙的戰役”。

  業(yè)界有一種言論，交換機未來(lái)會(huì )取代路由器。未來(lái)交換機將與路由器合并，還是會(huì )出現兼具兩者功能的獨立網(wǎng)絡(luò )操作系統，目前還未有統一的定論。

  早在20世紀20年代，用于電話(huà)網(wǎng)絡(luò )的交換技術(shù)就已經(jīng)誕生了，而我們今天所知的數據中心交換技術(shù)始于1969年的ARPANET，用于將多臺計算機連接起來(lái)以便共享數據。路由器于1981年在斯坦福大學(xué)和麻省理工學(xué)院(MIT)獨立發(fā)明，用于將多個(gè)網(wǎng)絡(luò )連接起來(lái)——可以說(shuō)是一種面向交換機的交換機，但它在網(wǎng)絡(luò )協(xié)議棧的第3層運行，而不是在交換進(jìn)行的第2層運行。

  從那時(shí)起，交換和路由一直處于彼此交戰的狀態(tài)，近年來(lái)路由器功能已并入到交換機ASIC及其操作系統中，主要是由于超大規模計算公司和云構建商的數據流比典型的企業(yè)要復雜得多，而且它們厭倦了這一點(diǎn)：擁有第2層功能以及第3層路由功能的交換機明明可以用少得多的錢(qián)就能完成任務(wù)，卻為路由器骨干網(wǎng)支付高昂的費用。Arrcus去年7月推出了一種可在商用芯片上同時(shí)提供交換功能和路由功能的全新網(wǎng)絡(luò )操作系統，或許可以一窺未來(lái)趨勢。

  總結

  在5G的浪潮下，由于大量數據需要進(jìn)行分析、處理和傳輸，網(wǎng)絡(luò )架構設計必定會(huì )發(fā)生改變。再加上物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、VR/AR 等新一代信息技術(shù)的快速演進(jìn)，數據中心將面臨電信級和企業(yè)級的市場(chǎng)需求，一大批以太網(wǎng)交換機、路由器和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備將在新的網(wǎng)絡(luò )架構和網(wǎng)絡(luò )基礎設施建設潮流中展現新生機。盡管這幾年白盒交換機并沒(méi)有像想象般高速發(fā)展，而是依然“聚焦”于有較強技術(shù)能力的互聯(lián)網(wǎng)大公司。但是，從全球來(lái)看，網(wǎng)絡(luò )軟件化和硬件白盒化將成為趨勢，未來(lái)老牌網(wǎng)絡(luò )設備廠(chǎng)商將面臨更大的競爭壓力。