「SOFTWARE-SWITCH」- 搭建,软交换,交换机,软件

认识

针对网络设备厂商的硬件产品,如果想要使用其高级功能(比如我们需要部署 VXLAN with BGP EVPN 网络),通常需要购买许可。针对家庭网络环境,该许可价格昂贵,我们无力负担。所以,我们萌生构建软件交换机的想法。

需求决定我们的方案:PVE +

在家庭实验室或开发环境中,软件交换机(Software Switch)是一种纯软件实现的网络交换解决方案,可以在通用硬件(如 x86 服务器、PC、树莓派)或虚拟机(VM)上运行,而无需专用交换芯片。软件交换机通常用于网络实验、虚拟化、SDN(软件定义网络)和云计算环境。

组成

硬件

软件

OpenSwitch(Community – OPX (OpenSwitch)

虚拟交换机:服务器内的软件仿真交换机,虚拟机通过虚拟网卡连接在虚拟交换机上,虚拟交换机关联服务器的物理网卡,通过该虚拟机交换机,虚拟机实现与外部物理网络的通信。虚拟交换机支持为虚拟机划分 VLAN,将虚拟机的报文打上 VLAN Tag 再发送到外部物理网络。在一些场景下虚拟机交换机还支持作为 VXLAN 的 VTEP,将报文封装进 VXLAN 头部中在 Underlay 进行传输。

哪个品牌的交换机可以安装其他系统

所以,我们萌生购买能够安装 SONiC 系统(或其他系统)的交换机硬件。

不同品牌的交换机在系统开放性方面差异较大,以下是支持安装第三方系统或提供高度可定制环境的交换机品牌及类型,供你参考:

企业级白牌交换机(White-box Switches)

– 品牌示例:Edgecore、Delta、Mellanox(NVIDIA)、Celestica、Quanta Cloud Technology(QCT)
– 特点:
– 硬件开放,支持安装第三方网络操作系统(NOS),如:

– SONiC(微软开源网络系统,支持多种芯片)

– Open Network Linux(ONL)+ 自定义网络栈

– Cumulus Linux(已停止更新,但仍有存量用户)

– Pica8 PICOS(基于 Linux 的 NOS)

– 通常搭载博通(Broadcom)、Mellanox 或英特尔(Barefoot)的交换芯片。

– 适用场景:大型数据中心、云服务商(如 Facebook、Google 等自研网络的厂商)。

支持替代系统的商用交换机

– MikroTik(RouterOS)
– 部分型号允许通过第三方工具刷写 OpenWRT 等系统,但需破解硬件限制。
– Ubiquiti(EdgeSwitch 系列)
– 硬件基于 Linux,社区有尝试移植其他系统的案例,但官方不提供支持。
– HPE/Aruba(部分旧型号)
– 少数旧款可运行开源系统,但需复杂操作(非官方支持)。

开发板 / 实验性硬件

树莓派 / 香蕉派等开发板

  • 通过 USB 转以太网或定制扩展板实现简易交换机功能,可运行 OpenWRT 或自定义 Linux 网络栈。

NVIDIA BlueField DPU

  • 融合交换与计算功能,支持运行 SONiC 或自定义网络应用。

传统厂商,但是有限开放选项

– 思科(Cisco)
– 仅少数型号(如 Nexus 9000 系列)支持“NX-OS 模式”或 Linux 容器(GuestShell),无法完全替换系统。
– Juniper
– JunOS 基于 FreeBSD,可通过 SDK 开发扩展,但无法替换底层系统。

注意事项

  1. 兼容性:第三方系统需匹配交换芯片(如 Broadcom ASIC vs. Intel Tofino)。
  2. 保修风险:刷写非官方系统可能导致硬件失去保修。
  3. 技术要求:需熟悉 Linux、网络协议(如 BGP/OSPF)和交换机固件结构。

推荐选择

– 快速上手:购买预装 SONiC 的白牌交换机(如 Edgecore AS7312)。
– 深度定制:选择支持 ONL 的硬件,自行开发网络功能。

家庭实验室使用

在家庭实验室环境中,选择交换机时通常需要平衡成本、可玩性、功耗和噪音,同时支持安装第三方系统以满足学习、虚拟化或网络实验的需求。

低成本可刷机交换机(入门级)
#### 型号推荐:
– MikroTik CRS3xx 系列(如 CRS305、CRS326)
– 特点:

– 硬件基于 RouterOS,但支持切换到 SwOS(简化版)或通过破解安装 OpenWRT(社区方案)。

– 价格亲民(约 100-300 美元),端口数量适中(5-24 口),部分型号支持万兆(SFP+)。

– 功耗低(<10W),无风扇设计,静音。

– 适用场景:学习 VLAN、基础 SDN、家庭虚拟化网络。

– Ubiquiti EdgeSwitch 8/10(二手市场)
– 特点:

– 基于 Linux 内核,社区有移植 OpenWRT 的尝试(需自行编译固件)。

– 8-10 口千兆,支持 PoE(部分型号),适合智能家居实验。

### 2. 高性能白牌交换机(进阶)
#### 型号推荐:
– EdgeCore AS4610-54T(或类似型号)
– 特点:

– 企业级白牌交换机,支持安装 SONiC 或 Open Network Linux (ONL)。

– 48 口千兆 + 4 口万兆(SFP+),Broadcom 芯片,适合深度网络实验(如 BGP、VXLAN)。

– 二手价格约 500-1000 美元,但功耗较高(50W+),可能有风扇噪音。

– 改造建议:更换静音风扇或限制转速。

– Dell PowerSwitch S3048-ON
– 特点:

– 预装 OpenSwitch(基于 Linux),可刷 Cumulus Linux(需许可证)或 SONiC。

– 48 口千兆 + 4 口万兆,适合中型实验室。

### 3. 开发板 / 软路由方案(灵活但性能有限)
#### 方案推荐:
– 树莓派 / 香蕉派 + 多口 USB 网卡
– 特点:

– 通过 OpenWRT 或自定义 Linux 实现简易交换机功能(需启用`bridge-utils`或`tc`流量控制)。

– 成本低(<100 美元),但性能受限(USB 网卡吞吐量低,延迟高)。

– 适用场景:学习网络协议栈、小型实验(如 DNS/DHCP 服务器)。

– x86 软路由(Intel NUC/Protectli)+ 多口网卡
– 特点:

– 运行 VyOS(开源路由器 OS)或 Linux + OVS(Open vSwitch),实现高级路由 / 交换功能。

– 可扩展性强,支持虚拟化(Proxmox + 虚拟交换机)。

### 4. 二手企业级交换机(高性价比但需折腾)
#### 型号推荐:
– Cisco Catalyst 3750/3560 系列
– 特点:

– 可刷 OpenWRT(需拆机刷机,社区支持有限),或通过 IOS 学习传统网络技术。

– 24/48 口千兆,二手价约 50-200 美元,但功耗高(30W+),噪音明显。

– HPE ProCurve 2920/2910
– 特点:

– 支持 Linux 底层访问(通过 SSH),可自定义脚本控制,但无法完全替换系统。

### 关键注意事项

  1. 功耗与噪音:

– 企业级二手设备通常功耗高且风扇噪音大,不适合卧室或书房。

– 优先选择无风扇型号(如 MikroTik CRS3xx)。

  1. 学习成本:

– SONiC/ONL 需要 Linux 和网络知识(适合学习 Kubernetes + 网络)。

– OpenWRT 更适合家庭用户(Web 界面友好)。

  1. 社区支持:

– 查看[OpenWRT 硬件列表](https://openwrt.org/toh/start)%E6%88%96[SONiC%E5%85%BC%E5%AE%B9%E8%AE%BE%E5%A4%87%E5%88%97%E8%A1%A8](https://sonic-net.github.io/SONiC/Supported-Devices-and-Platforms.html)%E3%80%82

### 推荐组合方案
– 基础家庭实验室:MikroTik CRS326(静音)+ 树莓派运行 OpenWRT(旁路实验)。
– 进阶网络实验:EdgeCore AS4610-54T(刷 SONiC)+ x86 软路由(运行 VyOS)。

参考

DeepSeek / 哪个品牌的交换机可以安装其他系统
DeepSeek / 家庭实验室使用