中国电信天翼云成功发布了自研交换机操作系统TeleNOS
近日，中国电信天翼云成功发布了自研交换机操作系统TeleNOS，完成首款自研白盒交换机（48端口25G + 8端口100G）研发适配，并已在部分云业务上进行了灰度测试，成为首个将自研白盒交换机接入云网数据中心的运营商。
白盒交换机是一种开放式网络设备，与传统的封闭式交换机相比，它具有更高的灵活性和可定制性，可以根据业务的需求进行定制开发，从而提供更加个性化的网络解决方案。中国电信天翼云首款自研交换机的发布，标志着天翼云在网络部署方面的自主可控能力取得了重要突破。
随着互联网和云计算的快速发展，大规模数据中心的不断建立，网络和应用对交换机的需求也发生了巨大的变化。开源、二次开发、快速迭代、统一运管、降成本已成为用户的强烈诉求，如何实现自主可控、如何锁定技术路线、如何快速将新的高端芯片纳入技术栈并变现红利，都是用户非常关心的问题。
在这样的背景下，中国电信天翼云决定自研白盒交换机，以满足网络技术自主可控的需求。天翼云自研了交换机软件系统TeleNOS，该系统使用docker技术和数据库技术，实现软件松之间耦合，保证应用的独立性；架构上采用软硬分离技术，通过SAI接口屏蔽硬件差异，可快速适配不同类型的硬件产品。首款交换机硬件采用业界通用25G白盒设备，经过不断打磨锻造，TeleNOS已在白盒交换机上稳定运行，并具备支持网络业务的能力。
01
TeleNOS软件技术能力
TeleNOS支持的软件特性取决于天翼云数据中心网络需求，主要包括BGP、MC-LAG、去堆叠、RDMA、二三层转发、端口聚合、ACL、CLI等。软件规格也充分考虑天翼云网络架构当前参数要求和未来扩展情况，比如，MAC地址表规格为16K、VLAN规格为4K、 ARP表项规格为4K、IPV4路由规格大于32K、ECMP GROUP规格为256，满足当前和未来的规格要求。
此外，TeleNOS针对管控能力、无损网络和可靠性等方面也进行了深度打磨。
＞管控能力
TeleNOS提供多种通用北向接口，包括CLI人机接口、REST/RESTCONF接口、gNMI接口和SNMP接口。其Data Model用YANG语言来描述，同时支持标准的YANG模型和自定义的YANG模型。TeleNOS向下屏蔽产品差异，对运维提供统一的管理接口，减少运维适配不同类型交换机的工作量，为实现网络自动化、智能化的运维管理方案提供支撑。TeleNOS具有以下优势特点：
1）按运维需求开发的交互式命令行，操作方便，符合网络运营的操作习惯；
2）支持本地认证、AAA等多种认证方式；
3）覆盖业务应用所需的功能点；
4）实现了前端配置参数检查、后端基于YANG的配置依赖检查，多维度提高了系统安全性。
＞拥塞控制
TeleNOS具备构建RDMA无损网络的能力，支持PFC(Priority-based Flow Control，基于优先级的流量控制)、ECN(Explicit Congestion Notification，显示拥塞通知)以及PFC死锁检测等功能。通常交换机上进行缓存buffer相关的配置，比较复杂，相比较而言TeleNOS有如下的优势：
1）交换机预设配置文件，buffer配置会在开机时自动下发，无须用户进行缓存buffer相关的复杂配置；
2）开启PFC功能时，用户只需在端口下开启相应优先级队列的PFC即可， 无需进行PFC各个buffer水线的设置，优先级队列会自动配置相应的buffer水线，默认的buffer水线是一般组网下效果较好的参数组合，同时也提供的了相应命令行可进行PFC buffer水线的修改；
3）当端口speed发生变化时，PFC相应buffer水线也无需用户额外调整，系统会自动调整；
4）支持PFC死锁检测功能，PFC死锁功能开启后有默认的检测和自恢复时间以及报文转发行为，也支持配置修改检测和自恢复时间以及报文转发行为。
＞可靠性
TeleNOS还支持了MC-LAG（MultiChassis Link Aggregation Group，跨设备链路聚合组）功能和去堆叠相关特性。从被接入设备来看，两台交换机被虚拟成一台交换机，从而把可靠性从链路级别提高到设备级别。针对MC-LAG功能， TeleNOS还开发了MAD（Multiple Active Detection）检测能力，减少设备分裂对业务造成的影响，进一步提升网络的可靠性。
02
应用场景
TeleNOS适配的首款自研25G交换机目标场景定位在天翼云数据中心CLOS架构网络的接入交换机，作为Leaf角色，对接下联服务器实现数据流量汇聚和转发，对接上联Spine交换机实现南北向数据流量的转发。
目前，已经在天翼云内蒙资源池部署自研交换机，下联弹性裸金属服务器和存储网关，支撑弹性裸金属计算和存储业务测试。已完成弹性裸金属和交换机之间全部功能测试、性能测试、RoCE测试、稳定性测试和长稳测试，各项指标均能满足业务的需要。组网如下图所示。
| 自研交换机和弹性裸金属组网图
弹性裸金属业务对交换机能力的要求基本覆盖了天翼云数据中心其他计算和存储相关业务对交换机的需求，未来天翼云数据中心物理网络涉及计算和存储业务的场景均可由自研交换机来支持。
后续，TeleNOS会开发更多特性，来满足云网络全业务的需求。
03
未来计划
TeleNOS软件系统的能力已初步建立，凭借该系统软硬分离的架构设计，后续适配开发新的网络设备将会容易很多。
下一步，自研交换机团队将根据产线业务需求继续开发100G、200G和400G等交换机产品，支持百G存储能力，适配智算网络业务，实现数据中心网络spine和leaf全角色支持。
同时，自研交换机团队也将适配开发***的网络设备产品，探索***能力，实现软硬协同自主可控。
未来TeleNOS将针对网络各业务需求持续打磨完善，提供更加自动化智能化的网络能力，优化端网协同解决方案，为电信天翼云网络发展提供有力的平台支撑。
04
总 结
中国电信天翼云自研交换机的发布具有重要意义。首先，它实现了天翼云物理网络接入交换机的自主可控。其次，自研交换机的灵活、开放、快速迭代能力，为天翼云乃至电信网络提供更加个性化的解决方案。最后，也标志着中国电信在交换机和网络设备的自主研发和端网结合做出了积极的探索和实践，深度的经验积累也为后续其他角色的网络设备研发提供技术支持。
首款自研交换机的问世，也彰显了中国电信在网络设备领域的卓越实力。这一成果不仅为云计算和数据中心领域注入了新的活力，更是为云网络业务迈向更高层次的发展开启了新的篇章。它的成功研发与发布，充分展示了中国电信在网络设备领域的深厚积累与技术优势，为电信网络的发展提供了强大的推动力。
展望未来， 我们将继续深耕自研交换机领域，配合网络架构优化实现单芯，单栈，单协议，完整覆盖DCN网络场景，打造统一的交换设备底座以更加卓越的技术和产品，推动中国电信在网络设备领域实现更加辉煌的成就。
审核编辑：刘清
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原文标题：中国电信天翼云首款自研白盒交换机软件系统发布
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