传统的交换机操作体系(简称NOS)对大年夜众是一个相对封闭的范畴。跟着白牌交换机的高速增长，NOS纷纷开源，NOS的开辟者也大年夜只有设备商工程师，扩大年夜到互联网，运营商以及云计算的大年夜颐魅者。

NOS的感化是按照治理者的意志将收集中的营业在交换机上运转起来。所以NOS起首须要供给对治理者或者控制器的接口;然后须要运行协定运算，和收集中的其他交换机进行协定面的交互;第三是须要硬件接口来适配交换鸢熏，电扇电源等板载硬件。如下图，我们可以将NOS拆分为三个核心功能模块，以及基本架构模块。

治理接口，包含传统的CLI, SNMP, WEB功能。SDN惹人的Openflow, NET-CONF, OPEN Config，Restful API功能等;

协定应用模块，包含二层的协定模块STP, LLDP, M-LAG，三层的协定模块OSPF, BGP, VRRP等，以及DHCP, NTP等应用模块，SDN时代的Openflow Agent，包含OVS，;

硬件接口上包含对接交换鸢熏，电源，电扇的治理接口;

具备了以上三个核心功能就算是一个合适的NOS了，但给看一个NOS牛不牛，更要看“基本架构”，它是NOS骨骼和肌肉，NOS的结实性，延展性都由它决定，NOS演进其实是这个基本架构的的演进汗青。

我们将过程瓜分为两个阶段，第一段是思科，Juniper，Arista的巨擘厂商竞争时代，这个时代核心技巧集中在设备商手中，是一个技巧积聚的阶段;第二段是OPS, Sonic和OPX这些开源新权势的时代，爱好玩颠覆的互联网厂商带着SDN的新需求介入了进来。

巨擘之争

模块化架构

《Inside Cisco IOS Software Architecture》介绍的IOS架构如上图，框架里还包含软件转发的模块，可见属于异常早期版本。经由过程蓝色方框去分析Cisco IOS，可以看到IOS知足了NOS的三个要素，治理接口，协定应用模块，硬件接口。然则在基本架构上还相对原始，没有将治理接口和协定应用模块分开。这个架构更多的是解决有无问题，当时的精力更多的┞氛样安营业模块上。

《JunOS OS for Dummies》中介绍的JunOS的架构如上图，包含治理接口，协定应用模块，硬件接口的同时提出了模块化架构的理念。

The modular architecture of Junos OS allows individual control plane processes to run in their own module (also sometimes called a daemon). Each module has specified processing resources and runs in its own protected memory space, avoiding the processing conflicts that can occur in other platforms.

同样是比较早期的架构，然则经由过程这个架构可以清楚的看到治理接口和其他模块是分别的，已经有一些控制和转发的分别的意思在琅绫擎，但此次演毫不是概绫屈性的，更像是大年夜温饱到小康的进步。

数据库架构

思科的NX-OS清楚的完成了治理和协定应用分别(排名不分先后)，实现了轻量级的Key-Value内存数据库完成了HA Infrastructure，思科在宏大年夜的协定栈包袱下始终赓续演进，同样令人钦佩。

Arista的EOS的架构图如上图，EOS最牛的处所就是他的数据库架构，SysDB是一个Key-Value的内存数据库，Arista的核心亮点是可以或许原生的解决过程级别故障，流程如下：

数据库架构的演进是一个重大年夜的变革，颠覆了传统的定义数据构造，然落后程间消息通信的传统的架构。开辟者可以应用类似开辟通用软件的思路进行开辟，并且NOS的数据可视化了，大年夜大年夜降低定位问题，解决问题的难度。

总结全部基本架构成长史如下图：

思科在NX-OS上同样经由过程Key-Value的内存数据库来实现了HA，如下图：

新权势

SDN高速成长，白牌家当催生了一批开源开放的NOS，这些新兴的NOS站在巨人的肩膀上，都基于数据库架构，OPS选择了OVSDB，Sonic和OPX选择了Redis，OVSDB和Redis都属于Key-Value的In-memory数据库。

但这并没有让新权势知足，SDN要的是更快，更灵活，更大年夜范围，更好扩大。巨擘时代的NOS开辟周期照样过长，进级照样有点不便利，用惯了动态说话的互联网开辟者表示无法接收。数据中间的互联捕鱼户对NOS最痛点的需求是若何流量无感知的完成版本迭代，以及若何更便利，更高效的进行版本进级。

数据库架构 + 容器架构