市面主流100G白盒交換機/裸機交換機評鑒指南
一、白盒交換機發(fā)展歷程
如Figure 1.1所示，白盒交換機在過去三十年間得到了快速發(fā)展，其中開放網(wǎng)絡基金會（Open Networking Foundation，ONF）、Linux基金會、開放計算項目（Open Compute Project，OCP）、電信基礎設施項目（Telecom Infra Project，TIP）等開源組織做出了重要貢獻。首先，Linux 1.0 版本于 1994 年正式發(fā)布，2 年后 2.0 版本正式更新，提供了網(wǎng)絡協(xié)議/功能控制的開源框架。用戶可根據(jù)自己的需求，通過修改內核代碼，對網(wǎng)絡功能與協(xié)議進行修改和定制。受此鼓舞，1998年 IBM、Compaq、Dell 等公司陸續(xù)開始商用 Linux 系統(tǒng)，其網(wǎng)絡技術及相關生態(tài)開始快速發(fā)展。2008 年，Linux 開始嘗試與交換芯片結合，在數(shù)據(jù)中心場景中提供大容量、高帶寬的域內數(shù)據(jù)傳輸服務。為進一步推動 Linux 交換機商業(yè)發(fā)展，2010 年日本電器（NEC）和惠普（HP）著手研究交換機軟件化技術，推出基于 OVS（OpenVSwitch）的開放軟件交換機，網(wǎng)絡的資源和能力得到前所未有地釋放，網(wǎng)絡運營開始走向自動化、智能化[3]。2011 年，基于交換機軟件化技術，OCP 等組織開始關注交換機虛擬化技術，并于 2013 年開啟了對交換機硬件白盒化的標準化工作，推出了 ONIE（Open Network Install Environment）開放安裝環(huán)境、FBOSS（Facebook Open Switching System）設備管理軟件以及 ODL（OpenDaylight）控制器標準文檔，在 SDN和白盒交換機領域取得了重大突破。2015 年，OCP 成功推出第一款白盒交換機 Wedge,而后各家也開始基于博通，美滿與各大ASIC廠商的硬件制作自己的白盒交換機。與此同時，OVN（Open Virtual Network）虛擬化 SDN 網(wǎng)絡、ONL（Open Network Linux）操作系統(tǒng)、ONOS（OpenNetwork Operating System）控制器以及電信領域 OpenNFV、CORD（Central Office Rearchitected as a Datacenter）等虛擬化、白盒化項目也相繼興起。2016 年至今，白盒設備、軟件操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡自動化等技術已得到蓬勃的發(fā)展。微軟推出的 SONiC（Software for OpenNetworking in the Cloud）、惠普推出的 OpenSwitch、AT&T 推出的DANOS（Disaggregated Network Operating System）以及谷歌面向NG-SDN（Next Generation SDN）推出的 Stratum，開源交換機操作系統(tǒng)層出不窮。同時，ONAP（Open Network Automation Platform）、P4Runtime 接口、Trellis 等網(wǎng)絡管控解決方案也呼之欲出，白盒交換機相關的網(wǎng)絡技術空前繁榮。
2023年，距離最早一批上市的白盒交換機的推出也已經(jīng)過去8年之久，15至20年所大批量采購上架的白盒交換機也早已過?；騟ol，而下架后的交換機便以較為劃算的價格大量出現(xiàn)在以Ebay與咸魚為首的線上二手交易平臺中。
二、裸機交換機vs白盒交換機
裸機交換機
裸機交換機只包含硬件，由用戶自主購買或者選擇軟件操作系統(tǒng)。多年來，構建服務器一直是采用的這種方式（有時是PC和筆記本電腦）。用戶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(tǒng)，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，Celestica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）。實際上，用戶購買的某些裸機交換機與從主流供應商處購買的交換機相同，只是沒有標簽和沒有操作系統(tǒng)，且成本也很低。具體硬件上來說控制平面普遍選擇使用X86，但也有少量的Power PC。交換芯片提供廠商主要包括博通、Marvel、barefoot與盛科。存儲器芯片則主要是國外廠商，三星、海力士、鎂光科技與兆易創(chuàng)新
目前，市場上可用的操作系統(tǒng)都是商業(yè)軟件。OCP的開放網(wǎng)絡Linux（ONL）是一個開源開發(fā)平臺，用戶可根據(jù)自身需求在該平臺上構建實際的操作系統(tǒng)，開發(fā)人員可以在其基礎上進行二次開發(fā)，但是不能將其直接部署到生產(chǎn)網(wǎng)絡中。
白盒交換機
白盒交換機和裸機交換機的概念常常會讓人混淆，兩者不同之處在于，白盒交換機安裝了操作系統(tǒng)。它仍然是一個開放式交換機，因為操作系統(tǒng)和硬件沒有像傳統(tǒng)交換機那樣集成在一起，相當于你是打包購買了一個裸機交換機和一個操作系統(tǒng)。
例如，如果你從Accton的子公司Edge-Core Networks購買交換機，你可能會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提供了一個白盒解決方案OCX1100，與JUNOS打包銷售。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。Big Switch Networks也是白盒供應商，用戶可以打包購買他們的SDN軟件和裸機交換機。
自從軟件定義網(wǎng)絡（SDN）出現(xiàn)以后，市場對白盒交換機的需求越來越大，SDN通過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(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的部署，而且這種網(wǎng)絡部署快、成本低、便于維護，是現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡望塵莫及的?？偟膩碚f，白盒交換機的市場發(fā)展空間很大，特別是超大規(guī)模云服務提供商的出現(xiàn)，其自建云數(shù)據(jù)中心將需要大量的白盒交換機。
白盒生產(chǎn)廠家主要為思科、戴爾、Arista、瞻博網(wǎng)絡、Pica8、Agema Systems、鴻?？萍?、Edgecore Networks、天弘科技、新華三、銳捷、華為與星融元數(shù)據(jù)技術。
三、硬件快速入門
以Edge-core 的標志性機型AS7712-32x 32口100G交換機為例，可以大致認識到市面上主流白盒交換機的硬件布局。如圖Figure 3.1，整機由交換板，控制平面，風扇控制板與電源模塊構成，其他主流機型構造也大同小異。
值得注意的是，早期ODM廠家多采用自家定義的控制平面與應用于工控機的COM express模塊，帶來了諸如系統(tǒng)移植與測試等大量的問題。后來，各廠家均轉向了由OCP牽頭研發(fā)的OCM（Open control module）標準，簡化了生產(chǎn)流程，提高了效率。
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?四、各家實物展示與大致參數(shù)（大部分圖片來自本人與朋友，其余部分出自STH,Ebay與谷歌）
Mellanox
SN2700
32X100G ，噪音較2100/2010來說小，mellanox自家spectrumASIC ＋x86
SN2100
16X100G，比較吵，但是窄機，簡單改散熱容易過熱，mellanox自家spectrumASIC ＋x86
SB7700/7790/7800/7890
36X100G，外形和SN2700差不多，但是純IB機，最好不要買到不帶管理的版本，mellanox自家spectrumASIC ＋x86
SN2010
?18X25G+4X100G，比較吵，但是窄機，簡單改散熱容易過熱，mellanox自家spectrumASIC ＋x86
Celestica?
DX010
32X100G，早期版本（15-16年生產(chǎn)）由于采用了C0步進的Atom C2000的控制平面而會出現(xiàn)不可逆轉的問題，后期17-18年生產(chǎn)的版本已經(jīng)將其修復，博通Tomahawk ASIC+x86
Edge-core（Accton）
as7712-32x
32X100G，智邦（edgecore）的第一代100G白盒交換機，控制板有ppc與x86兩種，博通Tomahawk ASIC
HPE?
JL279A/JL280A? ?Altoline 6960
32X100G，HPE找edgecore OEM的第一代100G產(chǎn)品（其實也就是as7712-32x），可以安裝NVIDIA的cumulus系統(tǒng)，博通TomaHawk+x86
R1N25A/R1N26A FM3180?Composable Fabric
48X25G+8X100G，看似是Clelstica?DS2500 的OEM，2.0T的 背板帶寬，應該是博通的第一代TomaHawk ASIC+x86
Wedge100BF-32X
32X100G，facebook的第一代與第二代100g機器都叫wedge100，但是硬件上區(qū)別很大，第一代機器叫wedge100，第二代叫wedge100BF（下圖），第一代是早期定制產(chǎn)品，asic與控制平面的軟件不好適配。二代采用的是博通TmoaHawk+x86
Quanta
T7032-ix1
32X100G，廣達自產(chǎn)的交換機，博通TomaHawk＋Atom x86
?T4048-ix8
48X25G+8X100G，廣達自產(chǎn)的交換機，博通TomaHawk＋Atom x86
FS
FS N8560-32C
32X100G，博通Trident 3＋x86 D-1527
S8550-6Q2C
6X40G+2X100G,窄機，OEM了國產(chǎn)的代工廠，國產(chǎn)盛科ASIC+x86
Dell
Dell S4112F-ON
12X10G+3X100G，窄機，但是很吵，跑著DELL自家的OS10，Maverick ASIC+x86
?Dell S5048F-ON?
48X25G, 6X100G，跑著DELL自家的OS10，Maverick ASIC+x86
PlexXi（已被惠普收購）
PlexXi PX-S3EQ-F | PX-S3EQ | R0872-F0007-01
32X100G 似乎就是Celestica的OEM，博通Tomahawk＋x86
五、總結
大批第一代/第二代100G數(shù)據(jù)中心Tor白盒交換機的下架對于Home HPC 以及高端家庭網(wǎng)絡愛好者來說無疑是福音。但是，自2021年以來的經(jīng)濟寒冬已經(jīng)迫使頭部互聯(lián)網(wǎng)與云計算企業(yè)和各大運營商放緩升級設備的步伐，某些企業(yè)已經(jīng)開始回購二手市場內的100G白盒交換機，許多曾經(jīng)看起來十分劃算的100G交換機目前也已經(jīng)無影無蹤。但是功夫不負有心人（不是），歐美以及國內的普通客戶以及回收商對于非品牌OEM的白盒交換機并不看好，于是便會時常有不少合適的價格出現(xiàn)在Ebay、閑魚等二手交易平臺上。
在我個人的體驗上來看，各家大廠的AISC，無論是美滿，還是博通，待機功耗均為160w起步，端口全UP的情況下會去到300w左右的功耗（風扇基本調到一樣轉速，電源損耗基本可以忽略）。而mellanox自家的ASIC則為待機30w，滿載150w。如果已經(jīng)有切實需求而受限于場地的噪音控制時，最好選擇Mellanox家的機器，這樣至少風扇轉速還能拉低一點。至于擔心電費的人，我的評價是別碰。
個人推薦價格
普通100G白盒交換機（特別是不自帶系統(tǒng)的）：300刀 -1000刀左右，取決于接口配置和個人信仰
品牌100G白盒交換機（例如Dell與mellanox）：1000刀-1700刀左右，取決于接口配置和個人信仰
韭菜窄100G白盒交換機：1500刀左右（不是很推薦購買，接口拓展性差，散熱困難，風扇轉速高，以及沒有冗余熱插拔風扇和電源，如果有強烈桌面需求以及DIY動手能力另說）
最后，還是希望各位認清需求，理性消費
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