Что означает – «модульная операционная система» у коммутатора

Распространение коммутационных сетей вызвало необходимость развития программного обеспечения, а высокая конкуренция между производителями коммутационного оборудования привела к созданию разнообразных моделей операционных  систем. Среди них выделяются монолитные,  как, например, Cisco IOS, основанные на микроядре (типа QNX), а также на принципе, который называют модульным.

Понятие «модульные операционные системы» не является укоренившимся, в отличие от того же микроядра, и выглядит на первый взгляд странно: едва ли не в школах учат, что модульный принцип лежит в основе любой операционной системы, что любая ОС состоит из ядра и дополнительных надстроек-модулей. Та же QNX с точки зрения конечного функционала, применяемого пользователем,  является вполне модульной, и даже большие монолитные ядра обычно дополняются необходимыми модулями ядра. Тем не менее многие производители особо акцентируют внимание на модульном характере операционных систем своего коммутационного оборудования. Среди них преобладают ОС, основанные на Linux: ExtremeXOS (EXOS), Comware, применяемая в устройствах HP, Cisco NX-OS и др. Juniper Networks использует собственную ОС JUNOS, созданная на основе FreeBSD, а у Dell есть ОС на основе OpenBSD.

Главное отличие такой модульной ОС – это создание модуля под каждый процесс или сервис, для которого обычно выделяется собственное пространство в оперативной памяти. В результате, если произойдет отказ одного из сервисов /процессов, с ним легко разобраться изолированно, не перезапуская операционную систему целиком. (Этот подход также позволяет продлить период непрерывной работы локальной сети за счет простого мониторинга работающих модулей.) Именно эта особенность – высокая отказоустойчивость – позиционируется как главное конкурентное преимущество модульных ОС перед монолитными. Кроме того, модульная структура упрощает порядок разработки и привязки ОС к конкретным устройствам. Сторонники модульной схемы считают ее более интеллектуальной и потому более пригодной для сравнительно сложных систем, в том числе 3-го уровня по модели OSI, например, если используются разные протоколы маршрутизации. Однако ее реализация часто оказывается аппаратно зависимой, т.е., попросту говоря, существенно увеличивает стоимость оборудования.

Впрочем, сама по себе архитектура операционной системы редко является критическим фактором выбора оборудования – исторически сложилось более пристальное внимание к «железу». И та же Cisco выпускает продукцию как с модульной NX-OS, так и с «прошивкой» IOS.