Tout savoir sur le NOS open source Sonic

L’offre toujours plus importante de solutions et support de la part des principaux équipementiers et des start-ups pour inciter les entreprises à essayer Sonic accroît l’intérêt pour le Network Operating System (NOS) open source. D’autant qu’une communauté croissante de développeurs et d'utilisateurs pense que Sonic pourrait changer la façon dont les grandes entreprises, les hyperscalers et les fournisseurs de services gèrent leurs réseaux.

Qu'est-ce que Sonic ?

Basé sur Linux, Sonic (Software for Open Networking in the Cloud) découple le logiciel réseau du matériel sous-jacent et lui permet de fonctionner sur des centaines de commutateurs et d'ASIC de différents fournisseurs tout en conservant le support de très nombreuses fonctions réseau comme le protocole d’échange de route externe BGP (Border Gateway Protocol), l'accès direct à la mémoire à distance (Remote Direct Memory Access, RDMA), la qualité de service (Quality of Service, QoS) et l'Ethernet/IP. L'une des clés de Sonic est son interface d'abstraction des commutateurs. Celle-ci définit une API pour contrôler de manière uniforme, indépendamment du fournisseur, des éléments de transfert que ce soit un ASIC de commutation, un processeur réseau (Network Processing Unit, NPU) ou un commutateur logiciel. Sonic est considéré comme une alternative importante aux systèmes d'exploitation réseau (Network Operating System ou NOS) plus traditionnels et moins flexibles. Sa modularité, sa programmabilité et son architecture générale basée sur le cloud pourraient en faire une option viable pour les entreprises et les hyperscalers. Autre avantage : il est déployable à mesure de l’extension du réseau cloud.

Origines de Sonic

Le NOS Sonic basé sur Linux a été créé par Microsoft pour ses centres de données Azure, avant d’être livré en open source en 2017. Puis, en avril 2022, la firme de Redmond a confié le projet à la Fondation Linux et à ses 450 000 développeurs. La Fondation Linux se concentre sur l'élément logiciel de Sonic, tout en continuant à s'associer à l'Open Compute Project pour les développements matériels et l'évolution des spécifications. « Ce changement a été motivé par le fait que la Fondation Linux a été le centre de gravité de toute la communauté open source, en particulier dans le secteur des entreprises », avait déclaré à ce sujet Dave Maltz, responsable technique et vice-président de Microsoft Azure Networking, en 2022. Selon les observateurs de l'industrie, le transfert du développement de Sonic à la Fondation Linux a été une bonne décision pour le NOS et bénéfique pour la communauté Sonic. « Sonic va gagner en visibilité sous les auspices de la Fondation Linux, et celle-ci sera mieux à même de soutenir et de développer l'engagement et les contributions de la communauté », avait déclaré à l’époque Brad Casemore, vice-président de la recherche, Datacenter et réseaux Multicloud pour IDC. « Sonic devrait continuer à couvrir de nouveaux cas d’usage ».

Une adoption en augmentation

Les systèmes basés sur Sonic ont entre autres choses pour objectif de simplifier, de faire évoluer et d'apporter de la flexibilité aux environnements réseau, cloud et edge. « En termes de croissance, l'adoption de Sonic dépassera largement le marché global dans les années à venir », avait déclaré Alan Weckel, analyste du 650 Group, dans un article sur l'intérêt des entreprises pour Sonic paru en 2022. Ce dernier avait envisagé deux approches de l’usage de Sonic. « La première, la plus courante, consistera à utiliser Sonic en combinaison avec des boîtiers de marque Arista, Cisco, Dell et Juniper pour se familiariser avec la technologie et bénéficier du NOS sans prendre de risques considérables. La seconde utilisation se fera davantage sous forme d’un Sonic pur, c’est-à-dire installé sur des commutateurs de marque, où le réseau existant sera remplacé par Sonic », avait-il ajouté. Selon M. Weckel, ce modèle avait le potentiel de véritablement remplacer l'infrastructure du fournisseur de marque. « Sonic comporte de nombreux éléments d'automatisation du cloud que les entreprises peuvent utiliser en complément de ce que proposent les fournisseurs existants, c'est la raison pour laquelle la première approche sera la plus courante ».

L’analyste du 650 Group avait également fait remarquer que Sonic pouvait résoudre les défis liés à l'expansion des environnements multicloud et la nécessité de déplacer les charges de travail entre les clouds et les environnements sur site : « Sonic continue de se développer à la fois dans le marché des instances cloud T2 et celui des entreprises. Il suscite beaucoup d'intérêt en tant que NOS, mais aussi pour la possibilité qu’il offre de développer un écosystème pour des services supplémentaires », avait-il encore déclaré dans un article paru en 2023 à propos de la collaboration entre Cisco et Aviz. Le 650 Group prévoit que d'ici 2027 le chiffre d'affaires mondial de Sonic dépassera les 8 milliards de dollars dans le domaine de la commutation des centres de données.

Préoccupations des entreprises

Si Sonic commence à attirer l'attention de certaines grandes entreprises, les déploiements actuels sont encore principalement le fait des hyperscalers les plus importants. « L'un des plus grands défis du déploiement d'un système d'exploitation ouvert est de savoir à qui s'adresser quand les choses ne fonctionnent pas exactement comme elles le devraient. En d'autres termes, pour quiconque ne disposant pas d'une armée d'ingénieurs pour le dépannage, cette approche peut s'avérer trop risquée », avait déclaré Kevin Wollenweber, vice-président senior et directeur général des réseaux, des centres de données et de la connectivité des fournisseurs de Cisco dans un article paru en 2023 à propos du partenariat conclu entre Cisco et Aviz Networks pour proposer une offre Sonic de qualité professionnelle. « Cet accord est innovant en ce sens qu'il échappe aux critiques habituellement formulées dans le cadre de l'intégration de différentes solutions et qu'il se concentre sur la résolution des problèmes. Alors que les entreprises et les fournisseurs de services envisagent de plus en plus d'intégrer Sonic dans leurs réseaux, le soutien de bout en bout est un aspect essentiel de l'adoption », avait alors pointé M. Wollenweber.

Adoption de Sonic par les fournisseurs

La communauté des fournisseurs soutenant Sonic s’est agrandie : elle comprend Dell, HPE Arista, Nokia, Alibaba, Comcast, Cisco, Broadcom, Juniper Apstra, Edgecore, Innovium, Nvidia, Celetica et VMware. Le NOS a également été intégré à d'autres projets open source, notamment Kubernetes et Ansible, et il est utilisé par Verizon, AWS, Netflix et d'autres pour développer des services cloud. Les startups, en particulier, ont renforcé l’engouement pour Sonic en assurant un support de niveau entreprise pour le NOS.

Parmi les produits et services Sonic les plus récents, on peut citer :

- L’adhésion de 10 fournisseurs supplémentaires au projet : En avril 2024, Sonic a ajouté 10 nouveaux membres à sa liste de développeurs et de contributeurs : Asterfusion Data Technologies, Augtera Networks, Celestica, Denvr Dataworks, Edgecore Network Corporation, Micas Networks, Netweb Technologies, PalCNetworks, QualitySoft Corporation et EPFL.

- Le lancement par Sonic d’un groupe de travail sur l’edge d’entreprise : Les organisations membres Aviz Networks, Wistron, Cisco et Celestica ont participé à la création du groupe de travail PoE Edge Networks with Sonic (PENS). Cette initiative vise à adapter Sonic, traditionnellement utilisé dans les réseaux à l'échelle du cloud et les réseaux de centres de données, aux environnements de réseaux edge d'entreprise. Le groupe de travail adaptera Sonic aux réseaux LAN périphériques, en intégrant des protocoles spécialisés comme le Power Over Ethernet (PoE), le Spanning Tree et le 802.1x, essentiels pour améliorer la connectivité et l'efficacité du réseau à la périphérie de l'entreprise.

- De l’IA dans l’offre Sonic d’Aviz pour les entreprises : Aviz continue d'ajouter des fonctionnalités à son offre Sonic destinée aux entreprises. C’est le cas, dernièrement, d’un package basé sur l'IA appelé Network Copilot qui vise à améliorer les opérations, la gestion et la planification de la capacité du réseau. Selon Vishal Shukla, CEO d'Aviz, l'objectif ultime est d'aider les professionnels des réseaux à intégrer l'IA dans leurs tâches quotidiennes et à rationaliser la façon dont les entreprises exploitent leurs futurs réseaux. « Aujourd’hui, les opérations réseau sont basées sur des modèles, mais demain, elles seront basées sur les données, et l'IA pourra aider les entreprises à gérer leur réseau du point de vue de l'observabilité et de l'orchestration, si bien que les réseaux seront plus ouverts et beaucoup plus faciles à gérer », a affirmé M. Shukla.

- Support coordonné des réseaux Sonic d’entreprise par Cisco et Aviz Networks: Fin 2023, Cisco s'est associée à Aviz Networks pour proposer une offre Sonic de niveau entreprise aux gros clients intéressés par le déploiement du NOS open source. Dans le cadre de ce partenariat, Cisco a livré des routeurs de la série 8000 avec le logiciel de gestion Sonic d’Aviz Networks et une assistance 24/7. « Cet accord montre également que les clients de Cisco sont de plus en plus nombreux à demander Sonic et que Cisco considère le partenariat avec Aviz comme un avantage pour la série 8000 », a commenté M. Weckel du 650 Group. « C’est aussi la preuve que Cisco pense clairement que la demande de Sonic ne se limite pas à un ou deux hyperscalers ».

- Soutien de l'industrie au Lab Test de Sonic : Aviz Networks et un groupe de fournisseurs et d'organisations bien établis dans l'industrie collaborent à la mise en place d'un laboratoire de tests. Annoncé en 2023, l'Open Networking Experience (ONE) Center for Sonic est proposé par la startup d’Aviz et sera soutenu par une collaboration avec la Linux Foundation, The Open Compute Project, Celestica, Cisco, Edgecore, Nvidia, Ragile, Supermicro, Wistron et Keysight. « Le laboratoire offrira un accès en ligne et en personne, sans frais, aux opérateurs de réseaux pour qu'ils puissent tester les capacités de Sonic sur une large gamme de matériel », a indiqué Aviz.

• Les entreprises invitées dans le bac à sable Sonic de Cisco : en septembre 2023, Cisco a manifesté son soutien à Sonic en déployant Sonic Developer Sandbox, qui fournit un émulateur Cisco 8000 permettant aux clients de créer des simulations de réseaux virtuels (ou labs) pour expérimenter de nouvelles topologies, de nouveaux protocoles et des changements de configuration. Dans le bac à sable, les clients peuvent automatiser les tests de réseau grâce à l'intégration du pipeline CI/CD et apprendre à mieux connaître Sonic et la gamme de routeurs Cisco de la série 8000. La topologie du bac à sable comprend quatre routeurs Cisco 8000 qui exécutent Sonic et un serveur Linux qui fonctionne comme un générateur de trafic.

• Aviz attire de nouveaux investisseurs, dont Cisco : en décembre 2023, Cisco a rejoint le groupe d’investisseurs qui veulent favoriser l’adoption du système d'exploitation basé sur Sonic d’Aviz Networks. Fondée en 2019, la start-up a déjà levé 4 millions de dollars auprès de sociétés de capital-risque, parmi lesquelles on trouve Accton, Moment et Wistron, et de fournisseurs dont Broadcom et Edgecore. Avec la contribution de Cisco, le dernier tour de table a réuni 10 millions de dollars.

• Lancement de Hedgehog : lors de son lancement en octobre 2022, Hedgehog avait déclaré qu’elle voulait susciter une adoption plus large de Sonic en facilitant l’acquisition, le déploiement et la gestion du NOS. « Notre objectif est de faire en sorte que le déploiement d’une charge de travail cloud native, n’importe où, via un réseau ouvert, soit aussi facile que son déploiement sur AWS ou Google Cloud, en laissant l’utilisateur choisir l'architecture de déploiement optimale pour sa charge de travail », avait déclaré à l’époque Mark Austin, fondateur et CEO de Hedgehog. « Avec Sonic, les entreprises peuvent se libérer du verrouillage des fournisseurs dans l'espace du réseau, et nous l'automatisons entièrement avec la chaîne d'outils cloud-native Kubernetes afin que les entreprises puissent utiliser l'infrastructure, les processus et les outils cloud natifs existants, et qu’elles s’affranchissent aussi du lock-in des fournisseurs de cloud ».

eBay marque des points avec Sonic

Dans une démarche audacieuse visant à réduire les coûts, à augmenter la bande passante et à fournir une capacité de réseau pour les années à venir, la place de marché en ligne eBay a construit une structure Ethernet 400 Gbps pour ses centres de données sur site, basée sur des commutateurs en boîte blanche fonctionnant avec Sonic. « Notre ambition était de construire un fabric de réseau, sans avoir à y toucher. Nous ne voulions pas d'un réseau personnalisé pour déplacer des applications. Nous voulions rompre avec ce cycle », avait déclaré Parantap Lahiri, vice-président de l'ingénierie des réseaux et des centres de données, dans une interview. Avec le nouveau réseau, « tous les changements sont automatisés, personne ne modifie le CLI ». Tout cela se traduit par des avantages commerciaux. « Les développeurs peuvent proposer une nouvelle fonctionnalité et la déployer rapidement », avait déclaré M. Lahiri dans l’article « eBay fait des économies et augmente sa bande passante grâce à des commutateurs en boîte blanche fonctionnant avec Sonic » paru en mai 2023. En choisissant l’approche basée sur l’open source et la boîte blanche, ce dernier a pu réduire ses dépenses opérationnelles d'environ 25 %, tout en quadruplant la bande passante.

Premiers pilotes Sonic

Selon les partisans de Sonic, la force du NOS tient à sa relative simplicité. « Microsoft a construit un réseau hétérogène en utilisant des équipements et des logiciels de plusieurs fournisseurs, ce qui est une très bonne chose puisque ce modèle a ouvert l’accès aux technologies les plus récentes et les plus rapides. Mais il faut encore assembler tout cela et créer un réseau fiable », avait déclaré en 2020 Dave Maltz, ingénieur distingué de Microsoft, lors d’une table ronde organisée par l’industrie sur Sonic. « Nous avions vraiment besoin d'une couche logicielle uniforme pour pouvoir mettre en œuvre les changements en une seule fois et les étendre facilement. Avec Sonic, nous pouvons le faire à l'échelle mondiale ». Selon Ihab Tarazi, directeur technique et vice-président senior des réseaux et des solutions chez Dell Technologies, la possibilité d'ajouter rapidement des fonctionnalités clés d'automatisation et des applications est l'une des raisons pour lesquelles Dell a investi dans Sonic. « Sonic est le premier système réseau qui permet de conteneuriser les applications et de les relier rapidement sur le réseau », avait déclaré M. Tarazi lors de cette table ronde. « Le NOS nous offre un langage commun pour déployer des applications sur n'importe quel matériel et gérer et prendre en charge plus facilement un tas de services différents. »

L'un des avantages à long terme de la qualité de logiciel libre de Sonic, c’est qu’il offre la possibilité de programmer plus simplement des applications et d'autres fonctions. « Ce statut open source va susciter un vivier de talents et nous n’aurons pas besoin de former les spécialistes en logiciels pour en faire des programmeurs de réseaux et vice versa », avait déclaré Yiu Lee, vice-président de l'architecture, de l'ingénierie des réseaux et des communications chez Comcast, lors de cette même table ronde. « Nous pourrons plus aisément partager les problèmes avec la communauté et tirer parti des multiples compétences pour créer de meilleures applications ».