De voor- en nadelen van White Box Switching

Netwerken en connectiviteit | Bram Dons

Zes vragen over White Box Switching

White Box Switching: Netwerk van de toekomst?

Wat maakt een infrastructuur ‘modern’? Over het algemeen is men het erover eens dat een moderne infrastructuur is gebaseerd op commodity, non-proprietary en hardware. Commodity servers zijn op zich niets nieuws. Wel nieuw is de toepassing van commodity switchingsystemen waar een open network operating system software (nos) bovenop draait. Naar verwachting zullen in de toekomst moderne infrastructuren grotendeels gaan draaien op open source software.

Tot voor kort was de keuze daarvoor voornamelijk gebaseerd op kostenbesparing, nu kiest men vaker voor de toepassing van de laatste web-gebaseerde technologie bij mobiele, cloud en analytische platforms. Moderne infrastructuren combineren commodity hardware en open source software. Voorbeelden daarvan zijn hyper-convergence, software defined storage, public en private clouds en analytische systemen voor big data.

Wat is een white box switch? Een bijproduct van software defined networking (SDN) is de white box switch waarin de fysieke netwerk switch hardware wordt ontkoppeld van het nos. White box, ook wel (onjuist) ‘bare metal switch’ genoemd, is geen nieuw fenomeen. De naam refereert alleen maar aan hardware zonder een merknaam. De eerste toepassing van white boxes waren de white box pc’s en servers.

White box switches zijn gebaseerd op generieke, off-the-shelf, switching en routing hardware. Ze maken gebruik van een operating system dat van tevoren is geïnstalleerd of apart aangeschaft van een software leverancier. De nos-software integreert de netwerklagen twee en drie en ondersteunt de basis netwerkfeatures. In het algemeen wordt een Linux-gebaseerd operating system toegepast.

Is het nou white box, bare metal of brite box switch? De naam ‘bare metal’ maakt het al duidelijk: daarop is geen enkel nos geïnstalleerd. Het is een chassis met meerdere poorten. Ondernemingen kopen deze en installeren daarop hun eigen operating system. Minimaal bevat het een boot loader (Open Network Install Environment, ONIE) die de installatie van het nos mogelijk maakt. Bare metal switches worden in hoofdzaak door Taiwanese ondernemingen gemaakt, vaak Original Device Manufacturers (ODMs) genoemd. Als je een switch van een ODM koopt, dan krijg je alleen een bare metal switch. Een white box bevat een operating system, geïnstalleerd op een bare metal switch. Dus een white box switch = bare metal switch + operating system. White box switches worden nog slechts door een kleine groep startups gemaakt die hun bare metal switches kopen van de ODMs.

Ten slotte is er het fenomeen ‘brite box’. Dat is in feite een branded white box. De bekende computerleveranciers verkopen deze switches onder hun eigen merknaam, maar het zijn eigenlijk white box switches die ze betrekken van firma’s die weer hun hardware hebben betrokken van ODMs. Het voordeel van een brite box is dat het de gebruiker meer zekerheid biedt met betrekking tot support.

Wat is de relatie met white box servers? Het idee achter white box switching is om ondernemingen de mogelijkheid te bieden een ‘kale’ hardware netwerkswitch aan te schaffen, waarbij men zelf kan kiezen voor een bepaald nos. De opsplitsing van hardware en software heeft twee parallelle industrieën in gang gezet die zich onafhankelijk van elkaar gaan ontwikkelen. We hebben deze enorme ontwikkeling al eerder in de serverindustrie gezien, en dat gaat de komende jaren hoogstwaarschijnlijk ook in de switchindustrie gebeuren.

Wat maakt een nos overdraagbaar? Voorwaarde voor een succes bij de toepassing van white boxes is dat het netwerk operating system overdraagbaar moet zijn. Daarvoor moet het nos aan een drietal kernvoorwaarden voldoen: een CPU board Support Package (BSP), een universele boot loader en de ASICs APIs (programmeer interfaces voor de diverse op het moederbord aanwezige chips). Deze drie gezamenlijk moeten voor de toepassing van het nos matchen. Dit is de reden waarom alle white box- en SDN-leveranciers alleen een complete switch met nos verkopen of een lijst opgeven met leveranciers van pre-qualified devices.

Wat zijn de voor- en nadelen? Zoals we uit figuur 1 kunnen zien, biedt de white box switch veel meer flexibiliteit dan de proprietary tegenhanger. Want, de gebruiker van een white box is niet langer afhankelijk van de hardware van een proprietary leverancier. De white box is goedkoper dan de switches van de proprietary leveranciers, omdat ODMs ze in massa produceren op basis van commodity-onderdelen.

De eerste doelmarkt voor white boxes zijn de datacenters geweest. Bedrijven als Facebook, Amazon en Google. Zij hadden behoefte aan grootschalige toepassing van switches in hun grote datacenters. Deze ondernemingen zochten, naast de CAPEX-besparingen, naar meer flexibiliteit en openheid van hun switchplatforms. Met de introductie van white boxes waren ze niet langer afhankelijk van de traditionele netwerkappa

Figuur 2: Groei aantal white box switch poorten in 2019 (bron IHS-Infonetics, juni 2015)

ratuur en L2/L3-protocollen. Maar niet alleen de grote webondernemingen zijn een doelmarkt voor white box switches. Elk klein of middelgroot datacenter of service provider kan vanwege kostenbesparing overwegen om white boxes te implementeren. Bovendien kunnen voor het onderhoud van dezelfde IT-tools gebruik worden gemaakt. wordt. Volgens de Britse datacenterspecialist John Laben, betrokken bij het door Facebook, NASA en Rackspace opgezette Open Compute Project, zal open hardware leiden tot een revolutie in het datacenter. Hij voorspelt dat open source hardware een belangrijke rol gaat spelen in de ‘derde industriële revolutie’, met als kenmerken energie, transport

‘Open hardware zal leiden tot een revolutie in het datacenter’

Nadeel is dat de hardware in het begin nog niet zo betrouwbaar is als de proprietary box, de laatste hebben al een jarenlange ontwikkeling en verbeteringen doorgemaakt. SLAs, betrouwbaarheid en support zijn niet te onderschatten factoren die meewegen in de beslissing om white boxes toe te passen. Een alternatief kan dan zijn om een brite box van de bekende netwerkleveranciers aan te schaffen.

Hoe ziet de toekomst eruit? Terwijl leveranciers en IT-architecten zich druk maken over het wel of niet toepassen van SDN, bestaat er een grote kans dat white box switch zal overleven, zelfs als SDN geen doorslaand succes en communicatie. Elke kwartaal brengt IHS Infonetics een “Data Center Network Equipment” marktrapport uit over Ethernet switches, bare metal Ethernet switches, application delivery controllers (ADCs), en WAN optimization appliances (WOA). Marktonderzoeker IHS verwacht dat het aantal white box switches elk jaar met elf procent toeneemt en de markt tegen 2019 totaal 1 miljard dollar zal bedragen. IHS verwacht dat de open networking trend is terug te zien in de aantallen verkoop van datacenter apparatuur. De verschuiving naar open netwerken benadrukt nog eens het belang van white box switches.

http://www.telecomlighthouse.com/white-box-switch-for-dummies/ http://www.infonetics.com/pr/2015/2Q15-Data-Center-Network-Equipment.asp