O software program para redes abertas na nuvem (SONiC) evoluiu rapidamente de um experimento em hiperescala para uma plataforma robusta baseada em Linux. Ao desacoplar o sistema operacional de rede (NOS) do {hardware} proprietário subjacente, o SONiC oferece a base desagregada e independente de fornecedor necessária para a próxima geração de redes. É mais do que apenas um projeto de código aberto; é uma estrutura escalável e otimizada para IA que fornece a flexibilidade, a programabilidade e a eficiência necessárias para construir o futuro.
Com o tempo, os casos de uso do SONiC se expandiram, abrangendo desde a estrutura do information heart até a interconexão de information heart (DCI). A Cisco desempenha um papel de liderança na jornada de inovação do SONiC há anos, concentrando-se no suporte de plataforma, roteamento avançado, gerenciamento de chassis, telemetria e segurança.
Compromisso estratégico com networking aberto
A dinâmica do mercado é forte. De acordo com um estudo do 650 Group, a receita de comutação de information facilities da SONiC deverá dobrar entre 2025 e 2027, para US$ 8 bilhões, à medida que as organizações buscam um NOS aberto e padronizado para seus information facilities. Os clientes são motivados pela capacidade de adotar um NOS comum que simplifica o provisionamento, reduz o TCO e permite um investimento único e reutilizável em automação.
A Cisco está entre os principais contribuidores do projeto SONiC. Como membro SONiC Premier, temos representação no Conselho de Administração e no Comitê de Direção Técnica (TSC), garantindo que a pilha de código aberto atenda às rigorosas necessidades de ambientes de alto desempenho (Figura 1). Nossa abordagem “upstream-first” significa que as inovações desenvolvidas internamente são contribuídas primeiro para a principal comunidade SONiC de código aberto, garantindo benefícios compartilhados, inovação mais rápida e ampla compatibilidade em todo o ecossistema. Nossos clientes se beneficiam das atualizações mais recentes e aproveitam o silício da Cisco.
A Cisco assumiu duas funções principais com o SONiC: contribuir para a linha principal (o principal repositório de projetos de código aberto) e produzi-lo para os clientes. Fusões regulares com a versão comunitária garantem que os clientes obtenham as atualizações mais recentes junto com um ASIC programável projetado pela Cisco em um ambiente SONiC padrão otimizado para silício Cisco.
A Cisco contribui com toda a pilha de redes, concentrando-se em diversas áreas principais:
- Interface de abstração de swap (SAI): Além do SAI padrão, estamos usando a arquitetura Subsequent Era Knowledge Aircraft (NGDP) para expor uma programabilidade mais profunda e capacidades de modelagem de alta fidelidade. Isso dá aos nossos clientes de hiperescala e neocloud uma maneira de validar suas pilhas de software program e projetos de implantação antes de grandes implementações, aumentando a confiança e acelerando o tempo de lançamento no mercado.
- Gerenciamento de arquitetura distribuída: A Cisco assumiu a liderança no desenvolvimento de gerenciamento de chassis e placas de linha para encaminhamento distribuído, essencial para dimensionar implantações de 400G e 800G além dos limites de swap fixo.
- Segurança na velocidade do fio: Media Entry Management Safety (MACsec) permite criptografia de camada 2 de velocidade whole para DCI sem reduzir o desempenho de encaminhamento.
- Observabilidade moderna: Melhorias no streaming de telemetria por meio de Google Distant Process Name (gRPC), gRPC Community Administration Interface (gNMI) e modelos OpenConfig permitem que o SONiC envie dados detalhados e em tempo actual para sistemas modernos de observabilidade e AIOps.
- Evolução da pilha de roteamento: Trabalhando com o projeto FRRouting (FRR), a Cisco forneceu suporte completo para multihoming Ethernet Digital Non-public Community (EVPN) e Digital Extensible LAN (VXLAN) e está liderando o suporte ao Section Routing versão 6 (SRv6) em FRR junto com o ecossistema mais amplo. Juntos, estes esforços fortalecem o plano de controlo e expandem a sua flexibilidade.
A sinergia FRR/SONiC: Fortalecendo o “cérebro de roteamento”
Na arquitetura SONiC, o FRR atua como o cérebro do roteamento, e a liderança da Cisco na comunidade FRR é o principal impulsionador da estabilidade de nível empresarial agora disponível na pilha de código aberto. Para os clientes, esse trabalho resulta em recuperação de rede mais rápida durante falhas, manutenção mais previsível e capacidade de dimensionar malhas para tabelas de rotas de classe AI sem comprometer a estabilidade da rede.
Ao otimizar a interface do Forwarding Aircraft Supervisor (FPM), garantimos que atualizações avançadas de protocolo – como prefixos BGP EVPN ou localizadores SRv6 – sejam processadas dentro de orçamentos de convergência de menos de um segundo, fazendo com que o SONiC se comporte como uma plataforma de nível industrial capaz de transportar cargas de trabalho de IA críticas para os negócios.
Amadurecendo EVPN/VXLAN para malhas multilocatários
A Cisco aprimorou o EVPN/VXLAN no ecossistema FRR/SONiC, permitindo multihoming ativo-ativo com Ethernet Section Identifier Hyperlink Aggregation Group (ESI-LAG), que permite que os servidores se conectem a vários switches leaf simultaneamente para maior disponibilidade e balanceamento de carga. Essas melhorias, integradas ao BGP da FRR, permitem que o SONiC funcione como um VXLAN Tunnel Endpoint (VTEP) de alto desempenho para malhas grandes e multilocatários, fornecendo conectividade contínua de Camada 2 e Camada 3 dentro e entre information facilities, com escalabilidade e resiliência comparáveis às soluções proprietárias.
Liderando a revolução SRv6 uSID
A Cisco está avançando no identificador de microsegmento SRv6 (uSID) para simplificar o underlay, reduzindo a dependência de camadas de correção por domínio, como encapsulamentos adicionais baseados em VXLAN, e consolidando mais comportamento no próprio cabeçalho IPv6. Ao codificar uma sequência compacta de instruções em um único endereço, transformamos a rede em um programa sem estado. Isso é transformador para estruturas de back-end de IA porque os arquitetos de rede agora podem implementar o posicionamento proativo de caminhos. Isso orienta explicitamente o tráfego de acesso remoto direto à memória (RDMA) de GPU para GPU através de caminhos não sobrepostos, mitigando o congestionamento de microburst que pode paralisar trabalhos de treinamento.
Além disso, as Medições de Desempenho Integradas (IPM) incorporadas no {hardware} Cisco Silicon One fornecem métricas detalhadas de latência, perda e atividade. Quando combinadas com o SRv6, essas métricas transformam a rede aberta em uma plataforma de nível de produção que oferece desempenho e confiabilidade de classe AI.
SONiC em plataformas Cisco
O compromisso da Cisco com o SONiC é ancorado por um portfólio de {hardware} versátil que abrange o Cisco 8000 Sequence de alto desempenho e em breve incluirá os switches de information heart Cisco N9000 Sequence, padrão da indústria.
Equipadas com Cisco Silicon One e Cloud Scale ASICs, essas plataformas suportam velocidades de até 800G, com 1,6T chegando em breve. Eles são adequados tanto para information facilities de uso geral quanto para clusters de IA ou ML de alto desempenho, combinando o desempenho dos Cisco ASICs com a arquitetura aberta e modular do SONiC para ajudar os clientes a modernizar e expandir seus information facilities para a period da IA.
Plataformas Cisco 8000
A Cisco oferece dois modelos de consumo para SONiC em plataformas Cisco série 8000, ambos apoiados por suporte e serviços completos Cisco CX.
1. Construa sua própria distribuição SONiC
Esta opção foi projetada para hiperescaladores e grandes operadoras que desejam controle whole sobre seu ambiente SONiC. A Cisco fornece os componentes básicos e os clientes montam a solução à sua maneira. Os recursos incluem:
- Acesso ao código-fonte para clientes que precisam desenvolver recursos em conjunto, integrar ferramentas personalizadas ou manter seu próprio fork SONiC, com ferramentas de mesclagem upstream para se manterem atualizados
- Silicon One SDK, SAI e binários específicos de plataforma para clientes que criam e compilam sua própria distribuição SONiC em {hardware} Cisco, com suporte de uma base estável e versionada
2. Imagens SONiC pré-construídas
Destinada a clientes que buscam uma solução SONiC validada e pronta para implantação, com um caminho de atualização definido e sem necessidade de montagem, esta opção apresenta:
- Imagens SONiC totalmente compiladas e testadas, criadas e validadas pela Cisco, para implantação imediata e confiável em plataformas Cisco série 8000
- Caminho de atualização definido com versões versionadas para reduzir a sobrecarga operacional e acelerar o tempo de produção
Em ambas as opções, os clientes mantêm a flexibilidade de integrar o seu próprio controlador ou qualquer controlador de terceiros à sua escolha. Essa flexibilidade é importante para ambientes heterogêneos. Um hiperescalador que cria um plano de controle personalizado pode consumir o SDK diretamente. Uma equipe de rede corporativa ou neocloud pode implantar o binário validado e contar com a infraestrutura de suporte da Cisco. Em ambos os casos, a solução está sendo executada no mesmo {hardware} físico.
Plataformas Cisco N9000
A série N9000 está se expandindo para incluir uma base para SONiC, construída em Cisco Cloud Scale e Silicon One – juntamente com plataformas alimentadas por silício de swap Ethernet NVIDIA Spectrum-X para malhas de classe AI. Essas plataformas oferecem aos clientes uma camada de {hardware} consistente para uma ampla variedade de topologias leaf-spine e AI/ML.
Nosso modelo de escolha aberta estenderá essa flexibilidade ao N9000, dando aos clientes a opção futura de executar SONiC para clusters de IA ou não, enquanto mantém sua infraestrutura centrada em aplicativos (ACI) existente ou ambientes NX-OS no mesmo {hardware} comprovado, garantindo a proteção do investimento e simplificando o gerenciamento do ciclo de vida. A Cisco vai além do SONiC “básico”, fortalecendo a pilha e apoiando-a com o Cisco Technical Help Middle (TAC), enquanto a integração com o Nexus Dashboard fornece ferramentas familiares para inicialização automatizada e monitoramento de integridade.
Hiperfabric Cisco Nexus
O Cisco Nexus Hyperfabric usa SONiC para reunir o {hardware} confiável da Cisco e a flexibilidade da rede de código aberto. Essa configuração ajuda as organizações a criar redes escaláveis e neutras em termos de fornecedor, projetadas para cargas de trabalho de IA. Ao combinar a forte comutação da Cisco com a adaptabilidade da SONiC, as equipes podem simplificar as operações e preparar a sua infraestrutura para o futuro.
Um controlador de nuvem gerencia o SONiC, lidando com provisionamento sem toque, telemetria, atualizações e gerenciamento do ciclo de vida. Ele usa uma abordagem API-first e se integra a ferramentas como Terraform e Ansible. Em vez de configurar cada dispositivo, as equipes definem seus objetivos de rede e obtêm uma malha como serviço escalável, aberta e pronta para uso.
Integração com VPP
A colaboração da Cisco com a SONiC ajuda a criar um ambiente de rede aberta e de alto desempenho. A Cisco também contribui para o projeto FD.io Vector Packet Processor (VPP), que melhora o processamento de pacotes baseado em software program. Adicionar VPP ao SONiC fornece um plano de dados no espaço do usuário que funciona junto com pipelines tradicionais. Quando usada com FRRouting, esta configuração combina o plano de controle do FRR com o plano de dados rápido do VPP para desempenho de alta velocidade e baixo atraso. Juntos, eles permitem o gerenciamento SONiC robusto, recursos avançados de protocolo e o desempenho necessário para IA em grande escala e cargas de trabalho em nuvem.
Escala de implantação no mundo actual
Hoje, o SONiC é executado em larga escala em plataformas Cisco em clusters de IA hiperescalares, provedores de nuvem e provedores de serviços, demonstrando que está pronto para funções de produção muito além dos testes iniciais. Quer o cliente seja um hyperscaler, uma neocloud ou uma empresa modernizando um ambiente brownfield, o SONiC oferece controle de rede aberta e transparência com desempenho de nível empresarial – apoiado por nossas contribuições upstream, integração Silicon One ASIC e modelos de consumo flexíveis. SONiC realmente evoluiu de um experimento para uma base estratégica comprovada.
Recursos adicionais: