ComwareV7

Comware是用于網絡設備的網絡操作系統,所有功能都針對網絡設備設計,更加有針對性。Comware包含了設備上全部軟件功能,使得設備上只需要使用Comware單一系統就可以支持設備的全部軟件功能。另外從低端到高端、以及各種類型的網絡設備均只使用Comware單一的網絡操作系統,保證了功能的一致。

Comware發展到V5版本已經是一個非常完善的單進程多任務的網絡操作系統,在非常廣泛的網絡設備上得到了使用。要更進一步發展,就是要實現完全的模塊化,以解決單進程無法解決的問題;同時提高系統的開放性。

Comware V7就是為了解決這些問題開發的全新的系統。其采用多進程的實現方式,實現了完全的模塊化。通過模塊化使得系統在可靠性、虛擬化、多核多CPU應用、分布式計算、動態加載升級等方面都有了很大的改進。同時,Comware V7使用了主流的Linux操作系統,使得網絡操作系統從一個封閉的專用系統向更加通用、開放轉變。Comware V7在一些細節上也進行了改進,例如使用搶先的調度,提高了系統的實時性。

與Comware V5相比,Comware V7還具有如下優勢:

完善了虛擬化功能。不僅支持將多臺物理設備虛擬為一臺邏輯設備(稱為N:1的虛擬化,即IRF技術),還支持將一臺物理設備虛擬為多臺邏輯設備(稱為1:N的虛擬化,即MDC技術),并且支持兩種虛擬化的混合使用。

完善了輔助CPU、OAA等功能,使得設備更加容易擴展功能。

支持TRILL、EVB、EVI等多種新技術,使得使用Comware V7的設備更加便于數據中心等網絡的部署。

增強了開放性:

Comware V7使用通用的Linux操作系統,提供開放的標準編程接口,可供用戶利用Comware V7提供的基礎功能實現自己的專用功能。

Comware V7內嵌了TCL功能,用戶可以利用TCL腳本語言直接編寫腳本;用戶還可以利用Comware V7提供的命令行、SNMP Get、SET操作以及Comware V7公開的編程接口等實現所需功能。

Comware V7模塊化的結構確保可以運行各種應用程序。利用Comware V7開放的編程接口,用戶可以編寫第三方程序在Comware V7系統上運行。

增強了可操作性和維護性。Comware V7在用戶界面上完全繼承Comware V5的風格,確保使用過Comware V5的用戶容易上手。在此基礎上,Comware V7豐富了設備維護功能,為使用者提供更加清晰、詳實的設備運行信息。Comware V7還支持EAA,系統發生變化時進行所需動作,在提高系統可維護性的同時,滿足用戶一些個性化需求。

1.1 Comware V7系統構成

圖1 Comware V7體系結構

Comware V7包括4個平面:管理平面、控制平面、數據平面和基礎設施平面。

1. 基礎設施平面

基礎設施平面在操作系統的基礎上提供業務運行的軟件基礎,包括操作系統基礎服務和業務支撐功能。基礎服務功能是與業務無關的各種軟件功能,包括Linux操作系統的各種基本功能,C語言庫函數,數據結構操作,標準算法等。業務支撐系統是整個系統業務運行的基礎,為Comware各進程提供軟件和業務基礎設施,后面提到的各種系統架構中涉及的基礎功能均在這部分提供

2. 數據平面

數據平面提供數據報文轉發功能,包括本地報文的收發,即IPv4/IPv6協議棧、socket、基于各層轉發表的數據轉發功能等。

3. 控制平面

控制平面運行路由、MPLS、鏈路層、安全等各種路由、信令和控制協議,生成各種轉發表項以控制數據平面的轉發行為。

4. 管理平面

管理平面對外提供設備的管理接口,如Telnet、SSH、SNMP、HTTP和Web Services等。通過管理平面,實現人機交互,對Comware V7進行設置、監控、管理。

1.2 模塊化

圖2 Comware V7模塊化體系結構

Comware V7采用模塊化設計,實現了全面的模塊化功能。Comvare V7基于Linux內核,各個網絡服務功能分別運行各自的進程,實現模塊化。Linux天然支持多進程的調度,進程間運行空間隔離,單個進程的異常不會影響系統其他部分,提高了系統的可靠性。Linux中各線程采用搶先的調度,保證各種服務及時得到處理。同時Linux在多核、多CPU以及SMP(Symmetrical Multi-Processing,對稱多處理)技術方面也有很好的支持,可以發揮多CPU的作用。

模塊化的設計使得Comware V7的體系結構完全不同于以前版本,在很多方面有了新變化。

進程隔離

Comware V7中各個特性均運行于獨立的進程,相互內存隔離,提高了系統的可靠性。同時對每個進程還可以分別管理,這種精細化的管理更利于系統整體的穩定和性能。

故障隔離

Comware V7的模塊化設計使軟件的各個部分做到故障隔離。一個進程的異常不會影響其他進程以及內核的正常運行。軟件的故障也可以通過自行恢復,不影響硬件的運行。

多核支持

Comware V7對多核的支持不再僅限于數據平面,可以全面的支持Multi-core CPU及SMP技術。模塊化的實現,使得可以通過Linux的調度直接完成線程間的并行運行,從而發揮多CPU的作用,可以通過增加CPU個數提高系統整體性能。通過運算性能的提高,使路由更快的收斂;同時在出現在異常時,減少了恢復時間,增強系統可用性。

Comware V7系統還支持將指定進程集合運行在專用的CPU Set上,為關鍵任務的運行提供資源保障。配合線程的搶先調度,及合理的優先級設置,保證系統CPU負荷高時,有實時性要求的功能仍然可以及時響應事件進行處理。

通過控制平面支持多核,可以在多核上完成以前必須由輔助CPU完成的功能,減少了對硬件的依賴,簡化了軟件運行。

按需運行

模塊化以后,進程可以做到動態加載,只加載運行需要的功能,當前未使用的功能完全不占用系統資源,提高系統性能。同時由于不使用的功能完全不運行,使得這些功能既不會影響系統運行,也不會遭受攻擊,提高了系統的安全性。

模塊升級

模塊化后可對單個特性進行升級,使得升級操作對系統的影響降到最小。模塊化對系統的擴展性也有很大好處,在不影響系統運行的情況下可以很容易地添加新功能。

裁減性

模塊化的結構使得Comware V7中各個進程是分別獨立的可執行程序,這樣每個特性天然就是相互獨立存在的,因此裁減變得更加簡單,無需重新編譯,只需要將所需功能打包即可完成裁減。

多包發布

如果產品需要,Comware V7的版本可以以多個包的形式發布。即一個基礎包及多個功能包。與裁減類似,這也是模塊化帶來的便利。

基于功能的License

還可以基于功能提供License,使得Comware軟件使用更加靈活,避免無關功能的干擾。

開放接口

Comware V7模塊化的結構確保可以運行各種應用程序,同時還可以以動態鏈接庫的形式提供編程接口,這些為用戶提供了編寫在Comware V7系統上運行的第三方程序的可能,即Comware V7開放編程接口,供用戶編寫個性化的、在Comware V7系統上運行的程序。這種方式比以前的OAA功能更加靈活。

1.3 分布式

1.3.1 分布式架構

Comware V7雖然支持各種硬件形態,以及虛擬化等不同分布式結構的設備,但只有單一的分布式架構。

Comware V7的分布式架構將系統抽象為邏輯上全連接的多節點協同工作的體系結構。節點分為具有全部功能的主控系統節點及只有節點本地處理功能的接口板系統節點。此軟件系統架構與拓撲無關。這樣保證軟件在各設備處理一致,增強了軟件適應多種網絡設備的擴展性及穩定性。

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