JiNOS技术白皮书总结
1. 引言
在数字化时代,5G-A&6G、智算、AI等新兴技术对网络提出全新挑战,下一代网络操作系统需具备高性能、弹性可靠性、可编程自动化和AI内生能力。JiNOS是中兴通讯推出的新一代网络操作系统,专为云时代网络挑战设计,为路由器、交换机等产品提供软件支持,助力构建智能、极简、超宽、安全和开放的网络。
2. JiNOS体系架构
JiNOS融合现代软件和操作系统理念,以数据为中心,集成AI能力,构建在云原生平台基础上,支持部署在传统框式、盒式及云化设备上。总体架构由控制平面、管理平面、智能面和数据平面组成:
- 控制平面:运行路由、MPLS、链路层、安全等协议,生成转发表项控制数据面转发。
- 管理平面:提供CLI、Telnet、SSH、SNMP等管理接口,实现设备设置、监控和管理。
- 智能面:引入AI技术,包括AI引擎和AI应用,实现故障定位、隐患识别、设备节能和AI防攻击。
- 数据面:提供数据报文转发功能,包括本地报文收发和基于转发表的数据转发。
2.1 以数据为中心架构
JiNOS采用以数据为中心架构,通过SDDM分布式高性能数据库实现高效运行和灵活管理。SDDM具备高性能(单核200万QPS)、高可靠(主备NSR保护和本地无损重生)、轻量易用和开放易运维等特点。内存数据库采用发布/订阅机制,确保低开销和故障弹性。
2.2 云原生架构
JiNOS采用容器化架构,提升系统灵活性和可扩展性。核心功能运行在容器中,便于功能分割和管理,支持基于容器的发布形式,与K8S等容器管理工具无缝集成。用户可通过容器动态增减功能模块,降低资源占用和运维复杂度。
2.3 AI内生架构
JiNOS将AI技术集成到网络设备中,核心组件包括知识库、推理引擎和AI应用:
- 知识库:存储网络拓扑、设备信息、流量模式、安全威胁等时序数据。
- 推理引擎:基于机器学习、深度学习算法,实时感知网络状态并进行预测。
- AI应用:利用推理引擎输出结果,实现网络优化、安全防护、故障诊断等智能化功能。
3. JiNOS的优势
3.1 ISCU
ISCU(In-ServiceComponentUpgrade)实现组件无损重生,缩短软件升级时间和降低升级风险。在机架式设备上,ISCU将升级时间从分钟级缩短到秒级级,并支持在线扩展新特性。在单主控设备上,ISCU提升可靠性,并允许设备自主升级版本。
3.2 动态多实例
JiNOS设备的动态多实例机制根据设备运行状态和角色提升性能。通过模块解耦和实例按需配置,实现多实例动态扩缩容,线性提升路由学习、收敛和通告性能。
3.3 虚实统一部署
JiNOS支持物理设备和虚拟化环境(vCPE、vBRAS等)的深度融合,与主流云平台(OpenStack、Kubernetes等)深度集成,实现虚拟网络功能的自动化部署和管理。虚实统一部署支持网络创新、统一管理、灵活扩展、高可靠性和弹性。
3.4 YANG模型自动适配
JiNOS支持多套YANG模型(JiNOSNativeYANG、IETF、Openconfig、私有YANG),通过模型映射脚本实现YANG模型在线自动适配,解决在网设备与控制器的二次适配问题,无需升级设备软件。
3.5 内生智能
JiNOS内生AI智能面推理引擎集成了大量网络设备和验证环境的异常告警、故障、安全信息训练而成模型参数,结合时序知识库,实现网络运维的自动化、智能化和精准化。支持智能故障定位、隐患识别、智能防攻击和智能节能等AI应用。
3.6 丰富的功能特性
JiNOS平台支持运营商网络(IP/MPLS协议栈、IGP、BGP、LDP、RSVP-TE、L2/L3VPN、EVPN等)、数据中心网络(大规模VXLANEVPN、智能无损算法)、政企园区网络(802.1x、入侵检测、URL过滤、有线无线深度融合)等功能,助力构建智能、极简、超宽、开放、安全的网络基础设施。
4. 总结和展望
JiNOS平台将持续演进,引领网络智能化发展。未来将进一步深度融合AI技术,实现网络自治,提升运维效率和网络可靠性;加强云网协同,支持多云互联和云边协同,助力企业数字化转型;积极探索新技术(确定性网络、算力网络、空天地一体),为未来网络创新奠定基础;持续开放生态,与合作伙伴共建繁荣的网络产业生态,赋能千行百业,共创智能未来。