井芯微電子WENOS-PROTO協(xié)議簇軟件詳解

WENOS-PROTO協(xié)議簇軟件是井芯微自研的以太二、三層商用網(wǎng)絡(luò)交換及路由協(xié)議棧解決方案。協(xié)議簇軟件采用模塊化、微服務(wù)架構(gòu)，支持常用的以太二、三層協(xié)議，提供標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)化管理配置接口。該軟件目前已適配井芯微推出的多款SDI芯片，如SDI3210芯片和SDI4820芯片，并在實(shí)際客戶項(xiàng)目上與盛科CTC7132等以太網(wǎng)交換芯片完成適配對(duì)接。WENOS-PROTO協(xié)議簇軟件支持麒麟、Redhat、Ubuntu、Fedora等多種Linux類操作系統(tǒng)，具備良好的移植性和擴(kuò)展性。

WENOS-PROTO協(xié)議簇軟件對(duì)外提供CLI、Web GUI、NETCONF、CAPI(C語(yǔ)言管理開(kāi)發(fā)接口)、RESTful-API等多種標(biāo)準(zhǔn)化管理配置接口，具備對(duì)接簡(jiǎn)單、部署靈活的特點(diǎn)。Web GUI為用戶提供了圖形化的配置操作界面，用戶通過(guò)圖形化界面就可以完成對(duì)二、三層組網(wǎng)的配置，極大限度降低了用戶的使用門(mén)檻;NETCONF接口將協(xié)議配置功能通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的YANG數(shù)據(jù)模型進(jìn)行統(tǒng)一的描述和定義，支持用戶自動(dòng)化部署和管理;CAPI和RESTful-API接口，分別面向C/C++開(kāi)發(fā)環(huán)境和Java/Python/Web Service等更高層開(kāi)發(fā)環(huán)境，封裝與屏蔽了協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，可以組件的方式直接集成到用戶已有業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，大幅降低用戶系統(tǒng)集成與對(duì)接的工作量。

優(yōu)勢(shì)與特性

電信級(jí)解決方案：以太二、三層協(xié)議組網(wǎng)的電信級(jí)解決方案

模塊化軟件設(shè)計(jì)：關(guān)鍵協(xié)議獨(dú)立抽象、高度模塊化、低耦合、易于定制化裁剪

部署靈活：模塊化定制、支持分布式部署或集中部署，滿足用戶多場(chǎng)景化應(yīng)用的要求

標(biāo)準(zhǔn)的管理接口：類思科命令行接口，支持標(biāo)準(zhǔn)的Web可視化界面和SNMP標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)

自動(dòng)化配置：支持標(biāo)準(zhǔn)的YANG模型，支持NETCONF開(kāi)局自動(dòng)化配置

多系統(tǒng)適配：可以適配多個(gè)版本的Linux操作系統(tǒng)，可以運(yùn)行在不同架構(gòu)的CPU平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)協(xié)議簇軟件與具體操作系統(tǒng)和CPU的解耦

ASIC適配：提供統(tǒng)一硬件抽象服務(wù)，可靈活對(duì)接和適配各種交換芯片SDK（需用戶開(kāi)發(fā)）

節(jié)約成本：縮短用戶開(kāi)發(fā)周期，加快用戶產(chǎn)品上市時(shí)間，節(jié)省用戶開(kāi)發(fā)成本

技術(shù)支持與服務(wù)：7*24小時(shí)客戶支持

系統(tǒng)框圖

WENOS-PROTO協(xié)議簇軟件采用軟件功能模塊化、微服務(wù)化的設(shè)計(jì)思想，遵循模塊內(nèi)部高內(nèi)聚、模塊間低耦合的設(shè)計(jì)原則。首先在軟件框架上將整個(gè)協(xié)議簇軟件功能點(diǎn)分層解耦、逐層抽象，從上到下依次抽象為：用戶操作接口層、協(xié)議模塊實(shí)現(xiàn)層、平臺(tái)和硬件適配層、硬件服務(wù)抽象層，通過(guò)設(shè)立單獨(dú)的公共服務(wù)模塊如：通用管理層模塊、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理模塊等來(lái)滿足層與層之間集中通信的需求。

針對(duì)交換芯片類型繁多，不同廠家的芯片在相同功能的實(shí)現(xiàn)上也不盡相同的問(wèn)題。協(xié)議簇軟件通過(guò)獨(dú)立的硬件服務(wù)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)與具體芯片的適配。硬件服務(wù)模塊將交換芯片按功能進(jìn)行統(tǒng)一抽象和封裝，屏蔽不同廠家芯片的個(gè)性化差異，對(duì)上層協(xié)議模塊提供統(tǒng)一的接口。

得益于協(xié)議簇軟件良好的分層設(shè)計(jì)和模塊抽象，協(xié)議簇軟件天生具備良好的擴(kuò)展性和可裁剪性。用戶只需要針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景，在實(shí)際使用時(shí)將協(xié)議模塊進(jìn)行組合，即可完成個(gè)性化定制，進(jìn)而完成產(chǎn)品的迭代開(kāi)發(fā)。

下圖是協(xié)議簇軟件模塊框圖，從上到下依次可以分為：用戶操作接口層、協(xié)議模塊實(shí)現(xiàn)層、平臺(tái)和硬件適配層、硬件服務(wù)抽象層。具體描述如下：

用戶操作接口層：主要負(fù)責(zé)提供多種多樣的用戶操作接口，如CLI、SNMP、Web GUI、NETCONF、CAPI等；

協(xié)議模塊實(shí)現(xiàn)層：主要負(fù)責(zé)以太二、三層協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn)；

平臺(tái)和硬件適配層：主要負(fù)責(zé)適配不同操作系統(tǒng)和硬件芯片；

硬件服務(wù)抽象層：主要負(fù)責(zé)將硬件服務(wù)抽象和統(tǒng)一，為上層提供標(biāo)準(zhǔn)化的配置和管理接口。

協(xié)議簇軟件系統(tǒng)框圖

典型應(yīng)用

WENOS-PROTO協(xié)議簇軟件可以作為商用以太網(wǎng)白牌交換機(jī)的協(xié)議簇解決方案，用戶購(gòu)買(mǎi)協(xié)議簇軟件后，無(wú)需關(guān)注具體的協(xié)議實(shí)現(xiàn)，只需要基于主控硬件模塊環(huán)境，完成與目標(biāo)芯片的SDK對(duì)接開(kāi)發(fā)，即可完成相關(guān)型號(hào)的交換機(jī)設(shè)備研發(fā)。

WENOS-PROTO協(xié)議簇軟件具有成熟度高，協(xié)議兼容性強(qiáng)等特點(diǎn)，基于WENOS-PROTO協(xié)議簇軟件新研的交換機(jī)設(shè)備可與其他廠商的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備協(xié)同組網(wǎng)，直接應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、企業(yè)、園區(qū)網(wǎng)絡(luò)的接入層、匯聚層和核心層等復(fù)雜組網(wǎng)場(chǎng)景，為用戶快速推出各類成熟的商用、專用交換機(jī)產(chǎn)品提供完整的軟件解決方案。

在部署應(yīng)用時(shí)，通過(guò)協(xié)議簇軟件提供的標(biāo)準(zhǔn)NETCONF接口可以方便地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化開(kāi)局部署，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)SNMP接口支持集中運(yùn)維和網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控。Web GUI界面和類思科風(fēng)格的命令行可降低一線運(yùn)維人員的使用難度。

協(xié)議簇軟件典型應(yīng)用場(chǎng)景

主要特性：

商用以太協(xié)議簇解決方案、良好的協(xié)議一致性

豐富的以太二、三層標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議實(shí)現(xiàn)、支持按照協(xié)議裁剪

部署簡(jiǎn)單、友好的人機(jī)交互方式

支持硬件服務(wù)模塊、可靈活對(duì)接各廠商交換芯片（需用戶少量開(kāi)發(fā)）

標(biāo)準(zhǔn)以太協(xié)議：

支持xSTP生成樹(shù)協(xié)議

支持IGMP SNOOPING、IGMP、MLD等協(xié)議

支持PIM組播路由協(xié)議

支持IS-IS、OSFP、BGP等單播路由協(xié)議

提供WEB可視化接口，支持NETCONF自動(dòng)配置接口，SNMP管理

應(yīng)用案例

WENOS-PROTO協(xié)議簇軟件支持靈活的定制化裁剪，企業(yè)、科研院所可以直接使用協(xié)議簇軟件，也可以通過(guò)CAPI接口以組件方式集成到已有的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，無(wú)需關(guān)注復(fù)雜的協(xié)議實(shí)現(xiàn)。可以極大簡(jiǎn)化和降低用戶在以太網(wǎng)交換、路由組網(wǎng)以及管理控制方面的工作。

下圖是協(xié)議簇軟件適配相應(yīng)芯片在項(xiàng)目上的具體應(yīng)用。協(xié)議簇軟件部署在主控交換板卡以太網(wǎng)交換芯片（CTC7132）內(nèi)置CPU上，解決IGMP SNOOPING、IGMP、PIM等復(fù)雜二、三層組網(wǎng)問(wèn)題。

VPX主控交換板原理框圖

主控交換板的CTC7132有4路10G以太網(wǎng)接口引出到VPX連接器，其中2路10G以太網(wǎng)接口用于背板互聯(lián)，2路10G以太網(wǎng)接口用于后出；另有1路千兆1000BASE-X用于與40G以太網(wǎng)交換模塊互聯(lián)。

VPX板卡實(shí)物圖

關(guān)鍵指標(biāo)