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Topics で読み物として読む

この HLD は実装詳細を含みます。機能の概念・設定・運用を読み物として読みたい場合は Topics 11 章: Reboot / Warm/Fast/Express/Cold を参照。

裏取りステータス: Code-verified

sonic-sairedis syncd/CommandLineOptions.h L13 STRING_SAI_START_TYPE_EXPRESS_BOOT="express" / L36 SAI_START_TYPE_EXPRESS_BOOT=4、CommandLineOptions.cpp L105-106 で文字列 "express" → enum マッピング、RequestShutdownCommandLineOptions.cpp L59/L88 で SYNCD_RESTART_TYPE_EXPRESS、RequestShutdownCommandLineOptionsParser.cpp L65 で setRestartType(SYNCD_RESTART_TYPE_EXPRESS) を確認。Syncd.h L111 setPreShutdownOnAllSwitches()、Syncd.cpp L282 / L4566-L4570 で start_type==EXPRESS_BOOT 分岐、L4772/L5665 で SAI_SWITCH_ATTR_FAST_API_ENABLE 操作、L5690 setPreShutdownOnAllSwitches 実装、L5946 で fail 時 cold restart fallback、L5956 で setPreShutdownOnAllSwitches 呼び出し、L6058-L6072 で SYNCD_RESTART_TYPE_EXPRESS の shutdown 分岐を確認。sonic-utilities scripts/express-reboot symlink、scripts/fast-reboot L375 / L402-403 / L454 / L749 / L795 / L883-884 / L931 / L965-967 (BOOT_TYPE_ARG="express") / L1167 / L1182 で express-reboot 経路を確認。sonic-host-services scripts/determine-reboot-cause L43 REBOOT_TYPE_KEXEC_PATTERN_EXPRESS / L68 'express-reboot' 認識を確認（verified at: 2026-05-09）。

Express Reboot（Cisco 8000 向けサブ秒データプレーン断のリブート）

概要

Express Reboot は SONiC の再起動シーケンスを拡張し、サブ秒のデータプレーン断 で SW アップグレードを行うためのモード。Warm Reboot と異なり、外部 PHY を再初期化せず、NPU は 設定再投入が完了してから 初期化する点が要点1。実装は SAI 側の既存 fastfast boot 用属性 SAI_SWITCH_ATTR_FAST_API_ENABLE を拡張流用する。

動作仕様

全体フロー

sequenceDiagram
    participant U as User
    participant FR as fast-reboot
    participant SD as syncd
    participant SAI as SAI/SDK
    U->>FR: express-reboot
    FR->>FR: enforce platform == Cisco 8000
    FR->>SD: docker exec syncd /usr/bin/syncd_request_shutdown -pxe
    SD->>SAI: setPreShutdownOnAllSwitches\n SAI_SWITCH_ATTR_FAST_API_ENABLE = true
    SAI-->>SD: ack（外部 PHY 非初期化指示）
    FR->>U: kexec/boot, SONIC_BOOT_TYPE=express
    Note over U,SAI: 再起動後
    SD->>SAI: SAI_KEY_BOOT_TYPE = SAI_START_TYPE_EXPRESS_BOOT で init
    SD->>SAI: APPLY_VIEW 受信時に\n SAI_SWITCH_ATTR_FAST_API_ENABLE = false
    SAI-->>SD: bulk programming 開始

fast-reboot スクリプトの拡張

  • 新エントリポイント express-reboot は fast-reboot への symlink として追加1。
  • 起動時に Cisco 8000 プラットフォームかどうかを強制チェック（他プラットフォームでは即座に拒否）。
  • shutdown フェーズで docker exec syncd /usr/bin/syncd_request_shutdown -pxe を呼ぶ。
  • kexec の cmdline に SONIC_BOOT_TYPE=express を追加。

syncd の拡張

新規 enum 値が追加される1：

typedef enum _syncd_restart_type_t {
    SYNCD_RESTART_TYPE_COLD,
    SYNCD_RESTART_TYPE_WARM,
    SYNCD_RESTART_TYPE_FAST,
    SYNCD_RESTART_TYPE_PRE_SHUTDOWN,
    SYNCD_RESTART_TYPE_EXPRESS,
    SYNCD_RESTART_TYPE_EXPRESS_PRE_SHUTDOWN,
} syncd_restart_type_t;

#define STRING_SAI_START_TYPE_EXPRESS_BOOT "express"
typedef enum _sai_start_type_t {
    SAI_START_TYPE_COLD_BOOT     = 0,
    SAI_START_TYPE_WARM_BOOT     = 1,
    SAI_START_TYPE_FAST_BOOT     = 2,
    SAI_START_TYPE_FASTFAST_BOOT = 3,  /* Mellanox */
    SAI_START_TYPE_EXPRESS_BOOT  = 4,  /* Cisco */
    SAI_START_TYPE_UNKNOWN
} sai_start_type_t;

Pre-shutdown

Syncd::setPreShutdownOnAllSwitches() で shutdownType == SYNCD_RESTART_TYPE_EXPRESS のとき SAI_SWITCH_ATTR_FAST_API_ENABLE = true をセットする。これは「reboot 時に外部 PHY を再初期化しないこと」「NPU を設定完了通知が来てから初期化すること」を SDK に伝える信号として扱われる1。

起動後

vendorSai 初期化時に SAI_KEY_BOOT_TYPE = SAI_START_TYPE_EXPRESS_BOOT を渡す。これに応じて OCP SAI の SAI_KEY_BOOT_TYPE が express をサポートするよう更新される必要がある1。

Config Done 通知

設定再投入が終わった合図として、Syncd::processNotifySyncd() が SAI_REDIS_NOTIFY_SYNCD_APPLY_VIEW を受けた際に express boot ならば fastfast boot と同じパスで onApplyViewInFastFastBoot() を呼ぶ。これで SAI_SWITCH_ATTR_FAST_API_ENABLE = false がセットされ、bulk programming が始まる1。

SAI_SWITCH_ATTR_FAST_API_ENABLE の意味の使い分け

値 Express boot Fastfast boot 意味
TRUE Pre-shutdown 未使用 Express 用の pre-shutdown シグナル
FALSE 起動後 起動後 bulk programming 開始

Build infra / host-services 影響

  • docker_image_ctl.j2 を更新して {service}.sh で express boot タイプを扱えるようにする1。
  • sonic-host-services の show reboot-reason を拡張して express を表示する。

設定

関連する CONFIG_DB

HLD には CONFIG_DB エントリの記述は無い（コマンドラインからの起動シーケンスのみ）。

関連する CLI

Command 用途
express-reboot Cisco 8000 で express モードでリブート
show reboot-cause 直近 reboot の原因として express が表示される

関連する YANG

HLD に YANG モデルの記述は無い。

設定例

# Cisco 8000 上でのみ動作
sudo express-reboot

制限事項

  • Cisco 8000 専用。他のプラットフォームでは fast-reboot スクリプトが拒否する1。
  • punt-header / inject-header の V1↔V2 互換性が SDK 内で保証される必要があり、構造変更が起きると上位互換が壊れる。HLD では「punt/inject ヘッダの後方互換維持が express boot 成功の前提」と明記し、ジェネリックな解決は phase-2 で別途共有予定とする1。
  • 外部 PHY を再初期化しないため、PHY 状態の変化（リンクフラップ等）が起きていると挙動が読めない。
  • HLD 自体の改訂日は記載されていない（Initial Proposal 相当）。

干渉する機能

  • Warm Reboot / Fast Reboot: 同じ fast-reboot スクリプトを共有する。SONIC_BOOT_TYPE で識別。
  • fastfast boot (Mellanox): SAI_SWITCH_ATTR_FAST_API_ENABLE の起動後セマンティクスを共有する（pre-shutdown のみ express 固有）。
  • show reboot-cause: cause に express が出る拡張を sonic-host-services 側で行う。

トラブルシューティング

  • 他プラットフォームで express-reboot を叩いた場合、即座に拒否される（プラットフォームチェック）。
  • ブート後にデータプレーン断が長い場合、SAI_SWITCH_ATTR_FAST_API_ENABLE = true が pre-shutdown でセットされていたか syslog で確認する。
  • show reboot-cause で unknown になる場合、sonic-host-services 側の express ハンドリングが入っていない可能性。

コマンド例

express-reboot のステータスと downtime を確認する。

show reboot-cause
show warm-restart state
sudo express-reboot -v
grep -iE 'express[_-]reboot' /var/log/syslog | tail

引用元

関連 Topics

  1. sonic-net/SONiC doc/express-reboot/Cisco_8000_Express_Reboot_HLD.md @ 49bab5b5ff0e924f1ea52b3d9db0dfa4191a7c06 ↩↩↩↩↩↩↩↩↩