# Système d'exploitation pour équipements réseaux : quelle place dans le continuum IoT-Edge-Fog-Cloud ?

Frédéric Le Mouël, Oscar Carrillo, Julien Caposiena

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Frédéric Le Mouël, Oscar Carrillo, Julien Caposiena. Système d'exploitation pour équipements réseaux: quelle place dans le continuum IoT-Edge-Fog-Cloud?. Conférence francophone d'informatique en Parallélisme, Architecture et Système (Compas 2024), Jul 2024, Nantes, France. hal-04631029

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Submitted on 1 Jul 2024

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# Système d'exploitation pour équipements réseaux : quelle place dans le continuum IoT-Edge-Fog-Cloud ?

Frédéric Le Mouël*, Oscar Carrillo, Julien Caposiena

INSA Lyon, Inria, CITI, UR3720, 69621 Villeurbanne, France
*frederic.le-mouel@insa-lyon.fr

## Résumé

Dans l'optique actuelle du retour à la maîtrise des infrastructures numériques, un élément rarement évoqué est le système d'exploitation déployé et utilisé sur les équipements réseaux (Network Operating System – NOS) [3, 5]. Les routeurs et switches sont actuellement le lot d'équipementiers principalement Américains (CISCO, Extreme, HPE) ou Chinois (Huawei) avec leurs propres systèmes d'exploitation propriétaires (IOS, ProCurve OS, VRP). Le seul équipementier européen Alcatel-Lucent fournit également ses équipements Omni-Switch avec son propre OS (Alcatel-Lucent Operating System (AOS)). Ceux-ci sont rarement ouverts (excepté ExtremeXOS). L'objectif de cette étude est de les comparer avec des OS alternatifs (MikroTik RouterOS), ouverts (VyOS, Junos OS, OpenWrt<fnref n="1" />, SONiC<fnref n="2" />) pour développer un OS évolutif vers des OS distribués (DNOS), orienté-cloud (par exemple intégration avec OpenStack<fnref n="3" />), en convergence avec les plateformes de virtualisation réseaux SDN/NFV (University OSv<fnref n="4" />, ONOS<fnref n="5" />, OPFNV<fnref n="6" />) [1, 8, 9]. Plusieurs projets s'attaquent à ce continuum IoT-Edge-Fog-Cloud [2] sous l'angle de l'orchestration de services - comme ICOS<fnref n="7" /> ou aerOS<fnref n="8" /> ou NebulOus<fnref n="9" />, l'objectif de cette étude est de regarder la place du système d'exploitation réseaux avec une adaptation matérielle générique (Open Hardware<fnref n="10" /> <fnref n="11" /> <fnref n="12" />) et non forcément sur une base Unix - comme actuellement l'ensemble de ces OSs [6], à la fois sous l'angle de la performance [7], de la sécurité [4] et de l'énergie [10].

**Mots-clés** : Système d'exploitation réseaux

<footnote n="1">1. OpenWrt Project : https://openwrt.org</footnote>

<footnote n="2">2. Microsoft SONiC - https://github.com/sonic-net/sonic-buildimage</footnote>

<footnote n="3">3. OpenStack : https://www.openstack.org</footnote>

<footnote n="4">4. OSv - NFV-optimized OS : http://osv.io/nfv</footnote>

<footnote n="5">5. Open Network Operating System (ONOS®) : https://opennetworking.org/onos/</footnote>

<footnote n="6">6. Open Plateform for NFV : https://www.opnfv.org/</footnote>

<footnote n="7">7. ICOS - Towards a functional continuum operating system : https://www.icos-project.eu</footnote>

<footnote n="8">8. aerOS - Autonomous, scalable, RUSTworthy, intelligent European meta Operating System for the IoT edge-cloud continuum : https://aeros-project.eu</footnote>

<footnote n="9">9. NebulOus - A Meta Operating System for Brokering Hyper-Distributed Applications on Cloud Computing Continuums : https://nebulouscloud.eu</footnote>

<footnote n="10">10. Open Compute : https://www.opencompute.org</footnote>

<footnote n="11">11. Try Turris Omnia, the open source router : https://opensource.com/article/22/1/turris-omnia-open-source-router</footnote>

<footnote n="12">12. SAI/SONiC : https://www-routing.net/open-software/sonic/</footnote>
Bibliographie

1. Cao (Y.), Li (Y.), Sun (Q.), Sun (Y.), Luo (G.) et Liu (B.). – Cloud and network operating system for 6G : Definition, architecture and challenges. – In 2022 *IEEE Globecom Workshops (GC Wkshps)*, pp. 1212–1217, 2022.

2. Donta (P. K.), Murturi (I.), Casamayor Pujol (V.), Sedlak (B.) et Dustdar (S.). – Exploring the potential of distributed computing continuum systems. *Computers*, vol. 12, n10, 2023.

3. Fatahi (M.), Soursouri (M.), Pourmohammad (P.) et Ahmadi (M.). – Open source routers : A survey, 2022. cs.NI arXiv 2203.01701.

4. Li (M.), Zhu (J.), Zhang (T.), Tan (C.), Xia (Y.), Angel (S.) et Chen (H.). – Bringing decentralized search to decentralized services. – In Brown (A. D.) et Lorch (J. R.) (édité par), *15th USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation, OSDI 2021, July 14-16, 2021*, pp. 331–347. USENIX Association, 2021.

5. Naveh (T). – The evolution of high-scale network operating systems. – Drivenets Blog, juillet 2023. https://drivenets.com/blog/up-beyond-the-evolution-of-network-operating-systems/.

6. Roscoe (T.). – It's time for operating systems to rediscover hardware. – USENIX Association, juillet 2021. – https://www.usenix.org/conference/osdi21/presentation/fri-keynote.

7. Saokar (H.), Demetriou (S.), Magerko (N.), Kontorovich (M.), Kirstein (J.), Leibold (M.), Skarlatos (D.), Khandelwal (H.) et Tang (C.). – ServiceRouter : Hyperscale and minimal cost service mesh at meta. – In Geambasu (R.) et Nightingale (E.) (édité par), *17th USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation, OSDI 2023, Boston, MA, USA, July 10-12, 2023*, pp. 969–985. USENIX Association, 2023.

8. Thyagaturu (A. S.), Shantharama (P.), Nasrallah (A.) et Reisslein (M.). – Operating systems and hypervisors for network functions : A survey of enabling technologies and research studies. *IEEE Access*, vol. 10, 2022, pp. 79825–79873.

9. Wei (Y.), Peng (M.) et Liu (Y.). – Intent-based networks for 6G : Insights and challenges. *Digital Communications and Networks*, vol. 6, n3, 2020, pp. 270–280.

10. Wu (Y.), Min (B.), Ismail (M.), Xiong (W.), Jung (C.) et Lee (D.). – PEOS : Persistent embedded operating system and language support for multi-threaded intermittent computing. – In *18th USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation, OSDI 2024, Santa Clara, USA, July 10-12, 2024*. USENIX Association, 2024.