我想網絡操作系統很少被受到關注,是因為一提起網絡設備制造商,大家的印象就是類似PC這樣的硬件設備制造商。對于SOHO級網絡設備制造商,這種看法也許沒錯。但對真正的企業級/運營商級高端網絡設備制造商而言,這樣簡單的概括顯然是不準確的。
和iPhone的iOS,PC的windows一樣,網絡操作系統就是網絡設備的“大腦”,它直接關乎用戶的使用體驗。一臺網絡設備能實現哪些特性,很大程度都取決于網絡操作系統的創新,網絡操作系統成為IP設備廠商的核心競爭力所在。因此,我們看到在高端網絡設備制造商研發團隊里面軟件開發人員的比例是非常高的。
在網絡應用的直接推動下,網絡操作系統自誕生以來就時刻不停的在完善與發展中,尤其互聯網的變化與變革更是其發展的催化劑。縱覽其二十多年的發展歷程,已經發生了三次大的革新。
第一代IP設備操作系統,是為早期的IP設備設計。由于當時受硬件條件限制,此類操作系統的典型特征是基于單進程的系統,提供比較有限的系統可靠性。第二代IP設備操作系統隨著業務發展需求和實時業務要求,采用了多進程、有限的分布式架構,實現了更好的可靠性。第三代操作系統采用了多進程、分布式和虛擬化以及系統開放性的架構。它順應了CPU的發展趨勢,即從單核到多核的發展方向。采用了完全的模塊化結構,各模塊運行空間隔離,單個模塊的異常不會影響系統其他部分,提高了系統的可靠性。并提供了在無需其它設備協助的情況下,做到不間斷服務的能力。
以華為的VRP操作系統為例,從1998年的VRP1.0(集中式)開始,經歷了VRP3.0(分布式),VRP5.0(分布式),一直到今天的VRP8.0(多框,多核,多進程),成為當前第3代IP設備操作系統的典型代表。它在高性能、虛擬化、特性豐富度、電信級可靠性等方面都進行了深度的考慮和設計。首先,VRP8作為多業務分布式系統,充分利用并行計算和多核CPU的性能優勢,將單個和多個協議/業務部署到多個CPU或者多個核上進行分布式并行處理,最大限度提升了性能。其次,它是獨立進程,進程A不影響進程B,組件設計,內存空間隔離,提高了可靠性。VRPV8提供全生命周期的無縫恢復技術,即NSA,確保切換過程中,所有業務保持不中斷。第三,基于數據庫的配置機制.可以支持配置回滾,預提交,配置驗證等,并且支持Netconf。VRP平臺也成為華為CloudFabric彈性,易用和開放性的重要支撐。
對于操作系統的版本發行,各廠商主要采用了兩種不同的方式:單一版本和多版本方式。單一版本是指針對不同的網絡設備采用單一的網絡操作系統,多版本是指針對不同的網絡設備發布多個不同的網絡操作系統。對用戶而言,單一的網絡操作系統在使用上更加方便:一方面多個發布版本使得使用的復雜度增加,網絡工程師們必須學習多種不同的操作系統的使用;另一方面,單一的版本由于功能的一致,還可以簡化網絡運營與管理。
正因為單一版本的優勢,華為的VRP在版本發展過程中,注重網上運行版本的一致性,它為多種硬件平臺提供一致的網絡界面、用戶界面和管理界面。Juniper的JUNOS也是盡力按照單一版本方式發行,雖然版本間或多或少還是存在一些差異。
而CISCO有IOS、IOSXE、IOSXR、NX-OS等多個發行版本,雖然也會在不同版本的界面風格上盡量保持一致,多少減少一些用戶使用上的困難,但其功能實質性的差異,僅僅依靠形式上的相似,無法做到使用上的一致,還是會對用戶的使用造成影響。
正是因為CISCO的IOS背負了太多的歷史負擔,涉及到廠商的并購行為時,讓原屬于多個廠家的產品納入CiscoIOS的旗下,每個版本都需要考慮兼容性,打了太多的補丁,造成系統中垃圾代碼極多,成為網絡運行中的隱患。
新一代操作系統在性能,擴展性,可靠性,虛擬化及維運管理等多緯度展示出巨大進步與優勢。