數據中心vs企業邊緣：SONiC與DENT的不同使命

近日，ONF宣布其涵蓋接入、邊緣和云解決方案的開源網絡項目將成為Linux基金會（LF）下的獨立項目，自此，誕生10余年的ONF正式解散。但以ONF和OCP為代表的由用戶單位支持的組織和社區效應徹底重塑了數據中心市場，這種影響也延伸至電信行業催生TIP（電信基礎設施項目），讓開源開放在電信業開始生根發芽。

此前，網絡創新主要由大型設備制造商推動，企業和網絡運營商等消費者提出問題和挑戰，再由設備商提出解決方案。隨著開放組織的陸續成立，這一情況發生了很大變化，許多項目開始由微軟、Meta等數據中心運營商以及電信網絡運營商等網絡產品消費者推動。這一演變的基石是白盒和開源技術的出現，前者改變了漫長的硬件研發周期，后者解決了軟件研發周期的問題。

用于數據中心的 SONiC、電信的Stratum，以及企業、園區和零售業的DENT等都是開源項目，本文將深入研究和比較SONiC和DENT的技術特征、行業重點、未來潛力以及背后的社區支持，探究這兩個開源網絡操作系統在當今網絡生態中的地位和影響。

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SONiC和DENT：兩大開源NOS

此前，多家科技公司曾著手開發開源NOS，例如Meta的FBOSS、HP的OpenSwitch、國際計算機科學研究所與XORP以及戴爾的OPX。然而，除了最初的開發社區之外，這些解決方案并沒有獲得廣泛采用，因此未能成功實現市場轉型。與之不同的是，SONiC和DENT這兩大開源NOS在開源網絡的發展長河中留下了濃墨重彩的一筆。

SONiC——云中開放網絡軟件，由微軟為其Azure數據中心創建，并于 2017 年贈送給OCP。SONiC基于Linux發行版Debian，由內核補丁、設備驅動程序、實用程序和用戶空間應用程序組成。SONiC采用Docker容器成功地解決了NOS組件封裝問題。2022年4月，SONiC宣布成為Linux基金會正式項目，這標志著SONiC加入了全球最大的開源生態系統。

DentOS基于Linux內核網絡，以 Switchdev 為核心。它的核心理念是將Linux內核網絡數據路徑卸載到交換芯片，并使用現有的用戶空間應用程序或守護進程作為控制平面。DentOS項目由亞馬遜發起，于2019年12月啟動，一年后以開源形式發布。DENT旨在創建一個簡化企業邊緣網絡軟件的NOS。

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SONiC：數據中心之星

SONiC生態系統不斷壯大，支持SONiC的社區也是如此，其中包括Broadcom在內的芯片制造商，思科、Dell、NVIDIA、Marvell等設備供應商，以及Meta、LinkedIn和阿里等行業巨頭。

SONiC的設計

SONiC基于Linux，構建在交換機抽象接口（SAI）上，能夠在各種交換機和ASIC上運行。微軟于 2015 年開源該接口，并再次贈送給OCP。SONiC將SAI作為南北向互聯的中間件，屏蔽不同ASIC之間的驅動差異，也正是由于SAI的存在，SONiC的網絡功能應用才能夠支持多個廠家的ASIC。

在過去的幾年里，將 NOS 與ASIC的集成非常耗時。像Broadcom（大約占 90% 的市場）等芯片供應商為 NOS 供應商提供 SDK，然后將其與 NOS 集成。而SAI 通過標準化數據路徑的 API 極大地簡化了這一過程。因此，開發人員可以在很短的時間內將商用芯片與 SONiC 或任何其他開源 NOS 集成。這實現了硬件和軟件之間真正的解耦。

SONiC不斷增長的功能包括：

Layer 2（LAG、LLDP、VLAN）；

Layer 3（BGP、NAT、EVPN）；

QoS（ECN、COS、PFC）；

安全（ACL，TACACS+）；

系統管理（SNMP、CLI、RESTCONf、升級）。

SONiC的行業采用

根據IDC的數據，到2024年，SONiC數據中心交換機市場預計將達到20億美元。企業可以自行選擇硬件來運行SONiC。微軟、Target、LinkedIn、eBay、阿里、百度等多家大公司都加入了SONiC浪潮，將其作為最新的操作系統。此外，SONiC也在進軍企業網絡和部署領域。

許多供應商，如Dell、Arista、NVIDIA和Edgecore，均推出了適用于各自平臺的SONiC版本。例如，思科已將SONiC集成到其網絡產品中，戴爾于2020年推出SONiC企業級發行版，為下一階段的業務擴張奠定了基礎。NVIDIA在其平臺上支持純SONiC和社區版本。Edgecore和Broadcom也提供自家的發行版。雖然這有助于擴大SONiC在行業中的影響力，但也導致了SONiC生態系統的極度碎片化。

供應商的SONiC發行版雖然帶來了一系列優勢，如供應商支持和強化等，但同時也存在著嚴重限制，比如供應商鎖定，導致OPEX不斷增長，并與SONiC社區版存在重大差異。這些SONiC企業級發行版并不提供多供應商互操作性支持，迫使客戶在網絡基礎架構方面依賴單一供應商設備。這與網絡解耦的理念本身是矛盾的。

SONiC向企業轉型

目前，超大規模數據中心的以太網交換機是SONiC的重點應用領域，在未來幾年，SONiC將在邊緣、IoT和5G等蓬勃發展的市場中推動下一代網絡開發。

SONiC有望成為網絡領域里類似Linux的存在，使企業能夠在所有硬件制造商支持的開放NOS上進行標準化。

由于社區和平臺的廣泛支持，SONiC正定期添加新功能，并每六個月發布一次新版本。這些更新是用戶反饋和社區貢獻的綜合成果，為網絡操作系統帶來持續發展和不斷改進的動力。如今，SONiC在數據中心中得到了廣泛的應用，并且得到了二級云運營商、通信服務提供商、電信服務提供商和大型企業的日益關注。

當前，SONiC面臨的挑戰之一是其不斷發展所帶來的適應性需求，這種快速變化引發了許多架構問題。這也解釋了為何SONiC吸引了大量云巨頭的關注，卻未能吸引到小企業，因為后者難以承擔定制SONiC版本的成本。

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DENT：Linux內核革命

過去十年來，除了零售和園區網絡之外，開放網絡已在各網絡領域中廣泛應用。相較于數據通信和電信市場，零售和園區網絡面臨著更大的挑戰。而DentOS的出現，給這些領域帶來了變革。DentOS旨在幫助簡化企業邊緣網絡。DENT生態系統匯聚了亞馬遜（該項目的主要驅動力）、Marvell、Edgecore、Delta Electronics、Keysight Technologies、Wistron等領先的市場參與者。

DENT致力于解決分布式企業邊緣網絡所面臨的挑戰。長期以來，解耦一直有利于電信基礎設施和數據中心，但傳統公有云之外的企業邊緣用例仍未得到解決，DENT的成立就是為了彌合這一差距。

DENT操作系統設計

DENT的設計使其可以像 Linux 一樣輕松安裝。與數據中心供應商的解決方案不同，它不需要許可費用，不需要特殊的SDK，也不需要集成工具集。由于所有硬件都通過相同的接口尋址，因此DENT不僅與交換機無關，而且與底層硬件也無關。

DentOS的一些優勢包括：

支持現有的Linux工具集：采用標準Linux實用程序進行配置；

降低COG（商品成本）：消除了開源許可成本，提高了成本效率和解決方案的可負擔性；

減少集成時間：提供服務器管理的自動化工具；

占地面積?。号cSONiC相比，DentOS在CPU和RAM資源方面的需求少得多。

DentOS受益于現有Linux生態系統的貢獻者和用戶，同時促進開發人員、提供商、供應商和用戶之間的協作。2020 年 12 月，Linux 基金會宣布了DentOS第一個代碼版本“Arthur”。2022年3月，發布了2.0版本“Beeblebrox”，2023年第1季度推出了第三個版本Cynthia（v3.0）。Cynthia為網絡操作系統提供了一個小而有效的功能集：

L2協議（如VLAN、LLDP、STP、LAG、IGMP Snooping）；

L3協議（如IPv4/v6路由、VRF、ECMP、NAT）；

QoS（服務質量）；

管理協議（如DHCP、SSH）；

安全功能（802.1x、BPDU保護、端口隔離）。

目前，雖然DENT的平臺支持有限（DNI、Edgecore、WNC平臺），但社區正在努力發展，它們的種類正在擴大。

DentOS采用

與專有NOS相比，DentOS的功能集較為精簡，但足以滿足企業邊緣的基本要求，包括支持廣泛的硬件平臺、集中式網絡管理、強大的安全功能和可擴展性。亞馬遜已成功地將DentOS部署為其Just Walk Out Technology的一部分，以簡化客戶體驗和拓展店內運營。

鑒于其性能特點，DentOS特別適用于零售店、酒店、醫院等擁有大量分支機構或者遠程辦公等需求的場景。

DentOS遷移到SAI

DENT社區已經宣布計劃引入對SAI作為硬件配置接口的支持。這一舉措將消除DENT生態系統在支持平臺數量上的主要限制，未來任何支持SAI的平臺在技術上都可以運行DENT。

| DentOS向SAI過渡

04 誰將在開放式NOS之戰中獲勝？

無論是數據中心網絡、電信還是園區網絡，每個組織都需要一個軟件產品來幫助運行其網絡。為了能從白盒中受益，他們需要一個滿足其特定要求的網絡操作系統。因此，在選擇系統時，必須考慮特定于業務的目標和限制?？梢酝ㄟ^評估可用的管理協議、功能集、集成過程的難度以及所支持的硬件平臺的特征來選擇最適合的網絡操作系統。

這些年來，SONiC發展和成熟度遠遠超過了DENT。自SONiC發布以來，許多超大規模企業和云服務提供商已經廣泛采用，將其應用于自身的網絡基礎設施中。SONiC已經擴展到支持數百個平臺，并且提供了多種的功能。然而，大型企業和云巨頭的支持并不一定代表著SONiC是一個普遍適用的解決方案。

DentOS基于Linux內核的特性，具備更高的成本效益。它允許在沒有任何更改的情況下使用現有的Linux網絡應用程序，從而消除了集成和管理上的挑戰。隨著5G、物聯網、邊緣和人工智能的興起，對DENT的采用將繼續增長。而對SAI的支持可能是加速企業采用DENT的突破口。

各家企業都需要根據其特定需求和使用案例定制網絡基礎架構。因此，沒有一個單獨的NOS適用于所有業務。

SONiC和DENT特性對比：