Software Open Networking in the Cloud (SONiC) ha evolucionado desde un experimento de hiperescala hasta una sólida plataforma basada en Linux. Al separar el sistema operativo de red (NOS) del hardware propietario subyacente, SONiC crea la base desacoplada e independiente del proveedor necesaria para las redes de próxima generación. No es sólo un proyecto de código abierto; Es una arquitectura escalable y optimizada para IA que proporciona la flexibilidad, programabilidad y eficiencia necesarias para construir el futuro.
Con el tiempo, los casos de uso de SONiC se han expandido desde la infraestructura del centro de datos hasta la interconexión del centro de datos (DCI). Cisco ha desempeñado un papel de liderazgo en el viaje de innovación de SONiC durante años, enfocándose en soporte de plataforma, enrutamiento avanzado, administración de chasis, telemetría y seguridad.
Compromiso estratégico con el networking abierto
El impulso del mercado es fuerte. Según un estudio de 650 Group, los ingresos por reemplazo de centros de datos SONiC se duplicarán a 8 mil millones de dólares entre 2025 y 2027 a medida que las organizaciones busquen NOS abiertos y estandarizados para sus centros de datos. Los clientes se sienten alentados por la capacidad de adoptar un NOS común que simplifica el aprovisionamiento, reduce el TCO y permite inversiones únicas y reutilizables en automatización.
Cisco es uno de los principales contribuyentes al proyecto SONiC. Como miembro Premier de SONiC, estamos representados tanto en la Junta Directiva como en el Comité Directivo Técnico (TSC), lo que garantiza que la pila de código abierto cumpla con los estrictos requisitos de un entorno de alto rendimiento (Figura 1). Nuestro enfoque de “primero el upstream” significa que las innovaciones internas se retroalimentan primero a la comunidad principal de SONiC de código abierto, lo que garantiza beneficios compartidos, una innovación más rápida y una amplia compatibilidad en todo el ecosistema. Nuestros clientes se benefician de las últimas actualizaciones mientras aprovechan el silicio de Cisco.
Cisco tiene dos funciones principales relacionadas con SONiC: contribuir a la línea principal (el repositorio principal del proyecto de código abierto) y producir para los clientes. La integración regular con versiones públicas permite a los clientes recibir las últimas actualizaciones con ASIC programables diseñados por Cisco en un entorno SONiC estándar diseñado para silicio de Cisco.
Cisco se centra en varias áreas clave y cubre toda la pila de red:
- Cambiar interfaz abstracta (SAI): Además del DBS estándar, estamos utilizando la arquitectura del plano de datos de próxima generación (NGDP) para demostrar una programación más profunda y capacidades de modelado de alta fidelidad. Esto permite a nuestros clientes de hiperescala y neonube validar sus pilas de software y modelos de implementación antes de lanzamientos a gran escala, lo que aumenta la confianza y acelera el tiempo de comercialización.
- Gestión de arquitectura distribuida: Cisco ha liderado el camino en el desarrollo de chasis y gestión de tarjetas de línea para transmisiones de distribución, que son fundamentales para impulsar las implementaciones de 400G y 800G más allá de los límites de los conmutadores fijos.
- Protección de velocidad del teléfono: Media Access Control Security (MACsec) permite el cifrado de capa 2 de alta velocidad en DCI sin degradar el rendimiento de la transmisión.
- Observaciones modernas: Al mejorar la transmisión de telemetría a través de la llamada a procedimiento remoto de Google (gRPC), la interfaz de administración de red gRPC (gNMI) y las plantillas OpenConfig, SONiC permite la entrega de datos detallados en tiempo real a sistemas modernos de vigilancia y AIOps.
- Evolución de la pila de rutas: En colaboración con el proyecto FRRouting (FRR), Cisco lidera el soporte de Segment Routing versión 6 (SRv6) en FRR, junto con soporte completo para los servicios de multidifusión Ethernet Virtual Private Network (EVPN) y Virtual Extensible LAN (VXLAN), junto con el ecosistema más amplio. En conjunto, estos esfuerzos fortalecen el plano de control y amplían su flexibilidad.
La colaboración FRR/SONiC: fortaleciendo el ‘enrutamiento cerebral’
En la arquitectura SONiC, FRR sirve como cerebro de enrutamiento, y el liderazgo de Cisco en la comunidad FRR es un impulsor clave de la estabilidad de nivel empresarial ahora disponible en la pila de código abierto. Para los clientes, este trabajo permite una rápida recuperación de la red en caso de un desastre, un mantenimiento predecible y la partición en tablas de enrutamiento de nivel de inteligencia artificial sin comprometer la estabilidad de la red.
Al optimizar la interfaz de Forwarding Plane Manager (FPM), manejamos actualizaciones de protocolos avanzados como prefijos BGP EVPN o localizadores SRv6 dentro de un presupuesto de agregación por segundo, garantizando que SONiC se comporte como una plataforma de nivel de producción capaz de manejar cargas de trabajo de IA críticas para el negocio.
Un EVPN/VXLAN maduro para tejido multiinquilino
Cisco ha mejorado EVPN/VXLAN en el ecosistema FRR/SONiC al permitir multihoming activo-activo con Ethernet Segment Identifier Link Aggregation Group (ESI-LAG), que permite que los servidores se conecten simultáneamente con múltiples conmutadores de hoja para lograr alta disponibilidad y equilibrio de carga. Estas mejoras integradas en BGP de FRR permiten a SONiC actuar como un punto final de túnel VXLAN (VTEP) de alto rendimiento para estructuras grandes de múltiples inquilinos, proporcionando conectividad confiable de Capa 2 y Capa 3 dentro y entre centros de datos, comparable a las soluciones propietarias.
SRv6 lidera la revolución uSID
Cisco está desarrollando el identificador de microsegmento SRv6 (uSID) para simplificar la capa central integrando más operaciones en el encabezado IPv6, reduciendo la dependencia de capas específicas del dominio, como encapsulaciones adicionales basadas en VXLAN. Al codificar una secuencia compacta de instrucciones en una sola dirección, convertimos la red en un programa sin estado. Este es un cambio relacionado con el backend de IA, ya que los arquitectos de redes ahora pueden implementar rutas activas. Dirige el tráfico de acceso directo a memoria remota (RDMA) de GPU a GPU a lo largo de rutas que no se superponen, lo que reduce los cuellos de botella en microráfagas que pueden interrumpir el entrenamiento.
Además, la medición integrada del rendimiento (IPM) integrada en los dispositivos Cisco Silicon One proporciona métricas detalladas de latencia, pérdida y capacidad de supervivencia. Combinadas con SRv6, estas métricas transforman las redes abiertas en una plataforma de nivel industrial que ofrece rendimiento y confiabilidad de nivel de IA.
SONiC en la plataforma Cisco
El compromiso de Cisco con SONiC está respaldado por una cartera de hardware versátil que incluye la serie Cisco 8000 de alto rendimiento y pronto incluirá los conmutadores para centros de datos de la serie Cisco N9000, estándar de la industria.
Impulsadas por Cisco Silicon One y Cloud Scale ASIC, estas plataformas admiten velocidades de hasta 800G, y próximamente 1,6T. Ideales tanto para centros de datos de uso general como para clústeres de IA o ML de alto rendimiento, combinan el rendimiento de Cisco ASIC con la arquitectura modular abierta de SONiC para ayudar a los clientes a modernizar y escalar sus centros de datos en la era de la IA.
Plataformas Cisco 8000
Cisco ofrece dos modelos de implementación de SONiC en la plataforma Cisco 8000 Series, ambos respaldados por el soporte y los servicios completos de Cisco CX.
1. Crea tu distribución SONiC
Esta opción está diseñada para hiperescaladores y grandes operadores que desean un control total sobre su entorno SONiC. Cisco proporciona los materiales de construcción y los clientes ensamblan la solución ellos mismos. Las características son:
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- Acceso al código fuente para usuarios que necesitan desarrollar conjuntamente funciones, integrar herramientas personalizadas o mantener sus propias bifurcaciones SONiC, con herramientas de integración ascendentes para mantenerse actualizado.
- Silicon One SDK, SAI y binarios específicos de plataforma construyen y compilan sus propias distribuciones SONiC en hardware de Cisco con una base estable y versionada.
2. Imagen SONiC prediseñada
Diseñada para clientes que buscan una solución SONiC probada y lista para usar con una ruta de actualización definida y sin necesidad de ensamblaje, esta opción:
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- Una imagen SONiC completamente compilada y probada, creada y certificada por Cisco para una implementación rápida y confiable en la plataforma Cisco 8000 Series.
- Ruta de actualización definida con control de versiones para reducir la sobrecarga operativa y acelerar el tiempo de producción.
Con ambas opciones, los clientes conservan la flexibilidad de integrar sus propios controladores o controladores de terceros de su elección. Esta flexibilidad es importante en diferentes entornos. Los hiperescaladores que crean planos de control personalizados pueden usar el SDK directamente. Una organización o un equipo de red neocloud puede implementar binarios certificados y confiar en la infraestructura de soporte de Cisco. En ambos casos, la solución se ejecuta en el mismo dispositivo físico.
Plataformas Cisco N9000
La serie N9000 se expande para incluir la base SONiC construida en Cisco Cloud Scale y Silicon One, junto con plataformas impulsadas por el silicio del conmutador Ethernet NVIDIA Spectrum-X para estructuras de grado AI. Estas plataformas brindan a los clientes una capa de hardware estable para una amplia gama de backbones de hoja y topologías AI/ML.
Nuestro modelo de opciones abiertas extiende esta flexibilidad al N9000, brindando a los clientes la opción futura de usar SONiC para IA y clústeres artificiales mientras mantienen sus entornos existentes de infraestructura centrada en aplicaciones (ACI) o NX-OS en el mismo hardware probado, lo que garantiza la protección de la inversión y simplifica la gestión del ciclo de vida. Cisco va más allá de SONiC «básico» al reforzar la pila y respaldar el Centro de asistencia técnica de Cisco (TAC), mientras que la integración con Nexus Dashboard proporciona herramientas familiares para el cuidado y monitoreo de salud automatizados.
Hipertejido Cisco Nexus
Cisco Nexus Hyperfabric utiliza SONiC para combinar el hardware confiable de Cisco y la flexibilidad de redes de código abierto. Esta configuración ayuda a las organizaciones a crear redes escalables e independientes del proveedor para cargas de trabajo de IA. Al combinar la robusta conmutación de Cisco con las capacidades adaptativas de SONiC, los equipos pueden simplificar las operaciones y preparar su infraestructura para el futuro.
Un controlador en la nube gestiona SONiC y gestiona el aprovisionamiento, la telemetría, las actualizaciones y la gestión del ciclo de vida sin intervención. Requiere un enfoque basado en API y se integra con herramientas como Terraform y Ansible. En lugar de configurar cada dispositivo, los equipos definen sus objetivos de red y obtienen un tejido escalable, abierto y listo para usar como servicio.
Integración con VPP
La asociación de Cisco con SONiC ayuda a crear un entorno de red abierto y de alto rendimiento. Cisco contribuye al proyecto FD.io Vector Packet Processor (VPP), que mejora el procesamiento de paquetes basado en software. Agregar VPP a SONiC crea un plano de datos de espacio de usuario que corre paralelo a las canalizaciones tradicionales. Cuando se utiliza en FRRouting, esta configuración combina el plano de control de FRR con el plano de datos rápido de VPP para proporcionar un rendimiento de alta velocidad y baja latencia. Juntos, permiten la gestión confiable de SONiC, las funciones de protocolo avanzadas y el rendimiento requerido para la IA y las cargas de trabajo en la nube.
Escala para implementación en el mundo real
Hoy en día, SONiC se implementa en plataformas Cisco a escala en clústeres de IA hiperescaladores, proveedores de nube y proveedores de servicios, lo que demuestra su preparación para roles de producción más allá de las pruebas iniciales. Ya sea que el cliente sea un hiperescalador, una neonube o una empresa que renueva un entorno abandonado, SONiC proporciona transparencia y control de red abierta con un rendimiento de nivel empresarial respaldado por nuestra contribución upstream, la integración de Silicon One ASIC y modelos de aplicaciones flexibles. SONiC ha pasado de ser un experimento a una base estratégica y verdaderamente probada.
Recursos adicionales:
