ホワイトボックス& SONiC アーキテクチャ（全体像） - SONiC Workshop Japan 2025

ホワイトボックス& SONiCアーキテクチャ（全体像）

SONiC Workshop Japan 2025
https://sonic.connpass.com/event/345182/

実践 SONiC入門 （技術評論社）
https://gihyo.jp/book/2025/978-4-297-14943-7

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1. ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像） kentaro@arrcus.com 海老澤 健太郎｜プリンシパル エンジニア｜ Arrcus, Inc. ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc SONiC Workshop Japan 2025
2. ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像） kentaro@arrcus.com | 海老澤 健太郎｜プリンシパル エンジニア｜ Arrcus, Inc. https://sonic.connpass.com/event/345182/
3. ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc エンジニア選書 シリーズ 実践 SONiC入門 海老澤健太郎 著 定価 3,520円（本体3,200円＋税10%） 発売日 2025.5.26 判型 B5変形 頁数 368ページ ISBN 978-4-297-14943-7（紙） 978-4-297-14944-4（電子） 技術評論社 書籍WEB https://gihyo.jp/book/2025/978-4-297-14943-7 レビューご協力 ありがとうございました！
4. ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc https://speakerdeck.com/ebiken/jia-kononetwork-osye-lang-inhuraye-lang-night-okawari
5. 実践 SONiC入門 （各章の内容） ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 第1章 ホワイトボックススイッチとSONiCアーキテクチャ 第2章 SONiCの機能とユースケース 第3章 コミュニティ運営と開発プロセス 第4章 商用版SONiCと有償サポート 第7章 SONiCの内部構造：アーキテクチャとサブシステム 第8章 SONiCの内部構造：ステートの流れとモジュール連携 第9章 SAI詳細解説 ［API・オブジェクト・データプレーンパイプライン］ 第10章 高度な設定と利用法 第11章 SONiCのトラブルシューティング Appendix 1 ソースコードからのビルド Appendix 2 SONiCで利用されているオープンソースプロジェクト ハンズオンして感触を掴みたい SONiCを動かしてみる（仮想環境のサンプルあり） 第5章 SONiCの入手とインストール 第6章 SONiCの基本操作と設定方法 SONiCに興味を持ち始めた SONiCやホワイトボックススイッチとは何か？ 歴史、ユースケース、コミュニティ、サポート状況を 理解する。 SONiCの内部構造を理解したい バグ修正や機能追加したい SONiCの内部構造やSAIを理解する。 ソースコードを読む入り口となる情報も解説。 ティップスや参考情報 詳細は日々更新されていくので、あくまでも参考とし て参照してください ！SONiCを学ぶことで ”スイッチASIC＋NOS” の動作を理解できるよう解説しました！
6. 実践 SONiC入門 （目次） ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 第1章 ホワイトボックススイッチとSONiCアーキテクチャ 1.1 ホワイトボックススイッチの内部構造 1.2 SAI誕生の背景と役割 1.3 SONiCアーキテクチャの全体像 第2章 SONiCの機能とユースケース 2.1 SONiCの機能とユースケース 2.2 ユースケース／事例 2.3 Switch ASIC以外への適用例 第3章 コミュニティ運営と開発プロセス 3.1 組織構成やメンバー 3.2 情報ソースとコミュニケーションチャネル 3.3 リリースプロセス 3.4 不具合報告や修正提案 第4章 商用版SONiCと有償サポート 4.1 コミュニティ版と商用版SONiCの違い 4.2 新機能追加までの流れ 4.3 主な商用版SONiC提供ベンダー 4.4 有償サポート提供ベンダー 4.5 まとめ：商用版SONiCや有償サポートの検討ポイント 第5章 SONiCの入手とインストール 5.1 SONiCが動作する環境の用意 5.2 イメージの入手 5.3 実機での利用方法 5.4 仮想環境での利用方法（sonic-vs on KVM） 第6章 SONiCの基本操作と設定方法 6.1 SONiCの基本操作と設定ファイル 6.2 設定ファイルを用いた設定方法 6.3 2種類のコマンドラインインターフェース 6.4 SONiCの基本的な設定 第7章 SONiCの内部構造：アーキテクチャとサブシステム 7.1 SONiCアーキテクチャの全体像 7.2 主要なサブシステム 7.3 各サブシステムで動作するモジュール 7.4 databaseコンテナ 7.5 swssコンテナ 7.6 syncdコンテナ 7.7 bgpコンテナ（routingコンテナ） 7.8 mgmt-frameworkコンテナとgnmiコンテナ 7.9 pmonコンテナ 7.10 snmpコンテナ 7.11 lldpコンテナ 7.12 teamdコンテナ 7.13 eventdコンテナ 7.14 フロントパネルポートとホストインターフェース 第8章 SONiCの内部構造：ステートの流れとモジュール連携 8.1 SONiCのデータベース 8.2 モジュールからデータベースへのアクセス 8.3 モジュールとホストの通信 8.4 モジュールからモジュールへのアクセス 8.5 コンテナのネットワーク構成 8.6 SONiCのインターフェース管理 8.7 SONiCのルーティング機能 8.8 SONiCの起動とユーザーインターフェース 8.9 SONiC管理フレームワーク 第9章 SAI詳細解説［API・オブジェクト・データプレーンパイプライン］ 9.1 SAI概要 9.2 SAIのパケット処理パイプライン ［COLUMN］2種類のSAIブリッジタイプ（sai_bridge_type_t） 9.3 SAIの定義ファイル［機能共通］ 9.4 SAIの定義ファイル［機能毎］ ［COLUMN］SAIの初期仕様におけるAPIセット 9.5 SONiCにおけるSAIの実装 第10章 高度な設定と利用法 10.1 SRv6のサポート状況 10.2 SONiCのSRv6設定 10.3 パケット変換動作の確認 第11章 SONiCのトラブルシューティング 11.1 showコマンドによる状態の確認 11.2 ログの参照方法と読み方 11.3 APPL_DB変更／SAI呼び出しのログ 11.4 SONiCのデバッグ Appendix 1 ソースコードからのビルド A.1.1 SONiCビルドシステムの概要 A.1.2 SONiCイメージのビルドの流れ A.1.3 仮想環境でのビルド手順例 A.1.4 ビルドオプションのカスタマイズ（rules/config） A.1.5 特定モジュール（コンテナ）のビルドと入れ替え Appendix 2 SONiCで利用されているオープンソースプロジェクト 368ページ
7. • スイッチのアーキテクチャ • SONiCのアーキテクチャ • SONiC Deep Dive （する方法） • コミュニティ Table of Contents ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc
8. スイッチ（＆NOS）のアーキテクチャ ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc
9. スイッチとはサーバーである ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 実践 SONiC入門 ｜ 第1章 ホワイトボックススイッチとSONiCアーキテクチャ スイッチ == CPU + メモリ + NIC Switch ASIC
10. パケット処理パイプライン on Switch ASIC ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 実践 SONiC入門 ｜ 第1章 ホワイトボックススイッチとSONiCアーキテクチャ NOSの（主な）役割は、このパイプラインをプログラムすること
11. SAI == デファクト＆オープンな Switch ASIC の API ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 実践 SONiC入門 ｜ 第9章 SAI 詳細解説 ［API・オブジェクト・データプレーンパイプライン］
12. レイヤー３ パイプライン（ルーティング） ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 実践 SONiC入門 ｜ 第9章 SAI 詳細解説 ［API・オブジェクト・データプレーンパイプライン］ Ethernet0 Ethernet4 送信元MACアドレス：00-00-5E-00-53-00 宛先MACアドレス ：00-00-5E-00-53-10 送信元IPアドレス：X.Y.Z.A 宛先IPアドレス：10.0.1.1 送信元MACアドレス：xx-xx-xx-xx-xx-xx 宛先MACアドレス ：<router-mac> 送信元IPアドレス：X.Y.Z.A 宛先IPアドレス：10.0.1.1 送信元MACアドレス：00-00-5E-00-53-00 宛先MACアドレス ：00-00-5E-00-53-40 送信元IPアドレス：X.Y.Z.A 宛先IPアドレス：10.0.1.1 実際のテーブル実装は ASIC毎に異なる
13. SAI による Switch ASIC 実装の抽象化 ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 実践 SONiC入門 ｜ 第9章 SAI 詳細解説 ［API・オブジェクト・データプレーンパイプライン］ 実際には複数のテーブルに分散保持 • スケーラビリティの向上 • Lookup速度（遅延）とスケールのトレードオフ • ECMPなどの実現 SAI を利用する事により、Switch ASIC が変わっても 同じAPI (SAI) でプログラム可能
14. SAI API と SAI定義 （スタティックルートの設定） ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 実践 SONiC入門 ｜ 第9章 SAI 詳細解説 ［API・オブジェクト・データプレーンパイプライン］
15. SONiCのアーキテクチャ ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc
16. SONiC アーキテクチャ ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 実践 SONiC入門 ｜ 第7章 SONiC の内部構造：アーキテクチャとサブシステム SAI 機能毎に分かれたサブシステム（コンテナ）内で動作する複数のモジュールが 主にデータベースを介して連携することにより動作
17. サブシステムとデータベース連携動作の例 ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 実践 SONiC入門 ｜ 第1章 ホワイトボックススイッチとSONiCアーキテクチャ
18. 各モジュールやコンポーネントの連携パターン ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 実践 SONiC入門 ｜ 第7章 SONiC の内部構造：アーキテクチャとサブシステム • モジュール 〜 データベース • モジュール 〜 ホスト • カーネル（Linux Kernel） • ペリフェラル • ホスト経由のパケット通信 • モジュール 〜 モジュール
19. Deep Dive - Source Code の読み方 ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc
20. データベースを理解することで、動作の全体像が理解できる ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 実践 SONiC入門 ｜ 第7章 SONiC の内部構造：アーキテクチャとサブシステム ｜ 第8章 SONiC の内部構造：ステートの流れとモジュール連携 Redis DB にはスキーマは存在しない （自動的なバリデーションは行われない） セパレータでテーブル＋エントリを表現 <TABLE_NAME><separator><object_name1>[<separator><object_name2> ...]
21. データベースの操作 ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 実践 SONiC入門 ｜ 第8章 SONiC の内部構造：ステートの流れとモジュール連携 sonic-db-cli
22. モジュール毎のレポジトリ（Source Code） ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 実践 SONiC入門 ｜ 第7章 SONiC の内部構造：アーキテクチャとサブシステム sonic-buildimage:/src/ => パッチだけが配置されているモジュール（lm-sensors）や、sonic-cfggen, eventdのようにソースコードが 直接配置されている事がある。モジュールのレポジトリが見つからない場合、sonic-buildimageレポジトリの src/ フォルダを検索 https://github.com/sonic-net
23. コンテナ内で動作するモジュール＆起動シーケンスを理解する ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 実践 SONiC入門 ｜ 第7章 SONiC の内部構造：アーキテクチャとサブシステム 起動するモジュール、起動オプションなどは supervisord.conf で制御される https://github.com/sonic-net/sonic-buildimage/blob/master/dockers/docker-orchagent/supervisord.conf.j2 [supervisord] logfile_maxbytes=1MB logfile_backups=2 nodaemon=true ... [program:rsyslogd] command=/usr/sbin/rsyslogd -n -iNONE priority=1 autostart=false autorestart=unexpected stdout_logfile=NONE stdout_syslog=true stderr_logfile=NONE stderr_syslog=true dependent_startup=true {% set is_fabric_asic = 0 %} {% set orchagent_dependent_startup_wait_for = "portsyncd:running" %} {% if DEVICE_METADATA.localhost.switch_type %} {% if DEVICE_METADATA.localhost.switch_type == "fabric" %} {% set is_fabric_asic = 1 %} {% set orchagent_dependent_startup_wait_for = "rsyslogd:running" %} {%- endif %} {%- endif %} {% set asan_extra_options = ':print_suppressions=0’ %} ... docker-orchagent % grep "^\[" supervisord.conf.j2 [supervisord] [eventlistener:dependent-startup] [eventlistener:supervisor-proc-exit-listener] [program:rsyslogd] [program:gearsyncd] [program:portsyncd] [program:orchagent] [program:swssconfig] [program:restore_neighbors] [program:coppmgrd] [program:neighsyncd] [program:vlanmgrd] [program:intfmgrd] [program:portmgrd] [program:fabricmgrd] [program:buffermgrd] [program:vrfmgrd] [program:nbrmgrd] [program:vxlanmgrd] [program:tunnelmgrd] [program:enable_counters] [program:fdbsyncd] swss/orchagent で動作するモジュール一覧
24. SAI全体像を理解 => 必要なAPIを理解 ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 実践 SONiC入門 ｜ 第9章 SAI 詳細解説 ［API・オブジェクト・データプレーンパイプライン］ • SAI メソッドテーブル • SAI 定義ファイルの構成（アノテーション） • SAI で用いられる型（type） • SAI Object 操作メソッド（関数ポインタ） 詳細は次のセッションで Þ SONiCにて使用されているSAIの実際 by APRESIA Systems株式会社 桑田 斉
25. ２つのSAI ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 実践 SONiC入門 ｜ 第9章 SAI 詳細解説 ［API・オブジェクト・データプレーンパイプライン］ orchagent は SAI を利用して ASIC_DB を制御 （実際には redis の操作） syncd が実際に SAI API を用いて ASIC を操作（SDK毎の差異を吸収）
26. マクロの理解 == SONiCにおけるSAI利用方法を理解する早道 ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 実践 SONiC入門 ｜ 第9章 SAI 詳細解説 ［API・オブジェクト・データプレーンパイプライン］
27. SONiC Community & Release Roadmap ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc
28. ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc さらに情報が必要になったら。 • Slack: SONiC Users Japan • https://sonic-users-jp.slack.com/ • SONiC Workshop Japan 運営メンバーが開設 • 日本語での交流の場 • ！ Connpass に参加リンクあります！ • SONiC Foundation Web Page • https://sonicfoundation.dev/ • カンファレンスの開催情報やアーカイブ • X (Twitter), LinkedIn, YouTube, 等へのリンク • Google Groups sonicproject • https://groups.google.com/g/sonicproject • 全般的な話題 • SONiC Dev Mailing List • sonic-dev@lists.sonicfoundation.dev • 技術的な話題 https://sonic.connpass.com/event/345182/ 実践 SONiC入門 ｜ 第3章 コミュニティ運営と開発プロセス
29. その他情報はこちらから ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc https://sonicfoundation.dev/get-involved/
30. 機能や技術トピック毎のグループ ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 実践 SONiC入門 ｜ 第3章 コミュニティ運営と開発プロセス SONiC Working Groups https://lists.sonicfoundation.dev/groups Working Group 動向からHyper Giantsの動きを知る
31. ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc SONiC AI workgroup Resume (2025-05-14)
32. Projects Page でリリース毎の機能を把握 ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc 実践 SONiC入門 ｜ 第3章 コミュニティ運営と開発プロセス https://github.com/orgs/sonic-net/projects 年２回のリリース（SONiC 202505） ＆一部機能毎のプロジェクト
33. SONiC 202505 の注目機能 （個人的な趣味に基づく） ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc • Lossless Monitoring 関連の拡張 • Internal drop counter monitoring #1542 (HLD PR#1912) ... 閾値ベースの検知 • PFC Historical Statistics #1904 ... Xon/Xoff変化のモニタリング • [doc]: High frequency telemetry HLD #1795 ... ASICからのPush型テレメトリ • Load Balancing • Adaptive Routing and Switching enablement in SONiC #1918 • Local Adaptive Routing #1868 (a.k.a. DLB ~ Dynamic Load Balancing) • UEC (Ultra Ethernet Consortium) • Packet Trimming #1850 (a.k.a. Drop Congestion Notification) 候補機能であり、全てがこのタイミングでマージされるとは限りません
34. ホワイトボックス & SONiC アーキテクチャ（全体像）｜ 2025-05-16 ｜ 海老澤健太郎 Arrcus, Inc エンジニア選書 シリーズ 実践 SONiC入門 海老澤健太郎 著 定価 3,520円（本体3,200円＋税10%） 発売日 2025.5.26 判型 B5変形 頁数 368ページ ISBN 978-4-297-14943-7（紙） 978-4-297-14944-4（電子） 技術評論社 書籍WEB https://gihyo.jp/book/2025/978-4-297-14943-7 「第２版」「極める」を書きたい人はご連絡お願いします！