Dominando o SONiC: 6 pontos essenciais para o sucesso em redes abertas

SONiC (Software para Redes Abertas na Nuvem) é um sistema operacional de rede de código aberto que difere significativamente de outros sistemas operacionais de rede que você já encontrou. Aprender SONiC requer nova preparação mental e reservas de habilidades. Como um novo sistema operacional que transforma fundamentalmente a arquitetura de rede, os seguintes insights e habilidades essenciais são o que todos os alunos de SONiC devem entender e dominar.

Os fundamentos do Linux devem ser dominados

O Linux é a base central do sistema operacional de rede SONiC. Ao contrário dos sistemas operacionais de rede tradicionais (como iOS ou Junos), que ocultam completamente a implementação subjacente, o SONiC expõe o sistema Linux completo.

Do gerenciamento de serviços do systemd à implantação de aplicativos em contêineres, cada camada requer intervenção direta, então você precisa:

• Entenda profundamente a estrutura do sistema de arquivos Linux e localize rapidamente os principais arquivos de configuração (como o diretório /etc/sonic/)
• Use com proficiência ferramentas de análise de log (journalctl, grep) para solucionar problemas de vários logs de serviço em /var/log/
• Gerenciamento de serviço do sistema mestre (systemctl start/stop/restart/enable)
• Seja habilidoso com contêineres Docker (docker ps/exec/logs/inspect)
• Entenda os namespaces de rede Linux e os dispositivos de rede virtual

É recomendável aprimorar suas habilidades em Linux antes de implantar o SONiC por meio dos seguintes métodos:

1. Concluir um curso básico de administrador de sistemas Linux
2. Pratique solução de problemas comuns em um ambiente experimental
3. Familiarize-se com os princípios básicos da tecnologia de conteinerização
4. Domine as habilidades básicas de escrita de scripts Bash

Compreendendo a conteinerização e a implantação

O SONiC adota um design de arquitetura de microsserviços, em que cada componente de função de rede (como BGP, LLDP, etc.) é executado em um contêiner Docker independente. Isso contrasta fortemente com a arquitetura monolítica dos sistemas operacionais de rede tradicionais.

Essa arquitetura traz três características principais:

1. Isolamento de componentes: cada serviço tem seu próprio sistema de log independente, namespace de rede e alocação de recursos, com falhas estritamente controladas dentro de um único contêiner.
2. Escalabilidade dinâmica: os serviços podem ser iniciados ou interrompidos sob demanda, suportando atualizações rápidas e lançamentos em escala de cinza.
3. Gerenciamento detalhado: realize operações e manutenção em nível de componente por meio de comandos como docker exec/restart/logs.

Aprender SONiC requer mudar as seguintes mentalidades:

• Da “configuração global” à “configuração de componentes”
• Do “registro único” ao “rastreamento de registro distribuído”
• De “reinicialização geral” a “atualização rápida do serviço”

Dominando o componente principal do Redis

O SONiC utiliza o Redis como barramento de dados principal, possibilitando o desacoplamento de configuração e estado por meio de múltiplos bancos de dados lógicos. Para aprender o SONiC, você precisa dominar:

Dominando a análise de arquitetura multi-BD

• CONFIG_DB: Configuração persistente (equivalente à configuração em execução no NOS tradicional)
• STATE_DB: coleta de estado em tempo real (semelhante ao SNMP, mas mais estruturado)
• APPL_DB: Barramento de comunicação entre processos (um mecanismo IPC inovador)

Dominando as principais habilidades de operação e manutenção do Redis

• Use redis-cli para localizar rapidamente itens de configuração
• Entenda a relação de mapeamento entre os modelos YANG e o esquema Redis
• Mestre swss (Serviço de Switch State)

Portanto, é recomendado para novos alunos:

1. Comece pela documentação do esquema do BD em vez de operar diretamente a CLI
2. Use a ferramenta de encapsulamento sonic-db-cli para reduzir riscos operacionais
3. Estabelecer um processo de pré-validação para alterações no BD

Dominando os fundamentos do uso do Git

Ao encontrar problemas em um ambiente de produção, o repositório GitHub geralmente fornece respostas mais rápido do que o suporte do fornecedor.

Habilidades essenciais de sobrevivência para dominar:

Uso do Git

• git blame para rastrear uma linha específica de configuração
• Use o git bisect para localizar rapidamente o commit que introduziu um bug
• Alterne com eficiência entre ramificações da comunidade e ramificações personalizadas pelo fornecedor para orientações no nível da fonte

Módulos-chave

• swss (pipeline de processamento de configuração)
• syncd (camada de abstração ASIC)
• orchagent (lógica de negócios principal)

Mentalidade de DevOps e Automação

Aprenda a usar o Terraform com sintaxe declarativa para gerenciar dispositivos SONiC:

• Definir recursos de switch
• Gerenciar blocos de configuração para VLAN, BGP, ACL, etc.
• Arquivos estaduais

Aprenda Ansible: implantação e configuração em lote

• Use o módulo sonic_config para enviar config_db.json
• Gerar configurações dinamicamente (modelos Jinja2 + arquivos variáveis)

Gerenciamento de configuração mestre (config_db.json), o principal método de configuração do SONiC, em vez do terminal de configuração tradicional.

Habilidades em Linguagem de Programação

As habilidades de programação do SONiC determinam diretamente suas operações e manutenção.

Python

• Analisar config_db.json (json.loads()/json.dumps())
• Escrever Orchagent personalizado (manipular eventos do Redis DB)
• Testes automatizados (framework pytest-sonic)

Bash Scripting (Ferramentas de Operações e Manutenção Rápidas)

• Operar contêineres Docker em lote

Go (Desenvolvimento de Componentes Nativos da Nuvem)

• Participar do desenvolvimento da comunidade SONiC (como adicionar novas interfaces SAI)
• Escrever plugins K8s CNI (integração Calico/SRIOV)
• Agente de monitoramento de rede de alto desempenho (substituindo alguns scripts Python)

YAML/JSON (Configuração como Código)

• Ansible Playbook para definir configurações de dispositivos
• Arquivos de variáveis ​​do Terraform para gerenciar diferenças ambientais
• K8s CRD para gerenciar clusters SONiC

C++ (Essencial para Desenvolvimento de Baixo Nível)

• Modificar SAI (Switch Abstraction Interface)
• Depurar lógica central do processo syncd
• Otimize o desempenho do driver ASIC