概要¶

SONiC は「設定の入口」「制御プレーン daemon」「ASIC への橋渡し」が別プロセスで分かれており、これらを Redis 上の名前付き DB で結んでいる。機能章を読むときの共通語彙はこの章でまとめる。

この章は何のためにあるか¶

機能章（BGP / ACL / VRF / VXLAN など）を読み進めると、必ず次の用語に出会う: CONFIG_DB、APPL_DB、STATE_DB、COUNTERS_DB、ASIC_DB、ERROR_DB、orchagent、sub-Orch、syncd、sairedis、SAI、ProducerStateTable、bulk counter。これらを どの章でも同じ意味で使えるように一度地ならしする のが本章の目的である。

具体的には、読み手の以下の疑問に章全体で答える。

なぜ DB がこれほど多いのか（CONFIG / APPL / STATE / ASIC / ERROR / COUNTERS の理由）
APPL_DB と CONFIG_DB はどう違うのか（CONFIG_DB に直接書いてはいけないのか）
orchagent と syncd の責務はどこで切れるのか
SAI の失敗（attribute not supported、status returned）はどう報告されるのか
counter / debug / dump の話が他の章に出てきたとき、どの仕組みを呼んでいるのか

何を解決するか¶

疎結合: 機能ごとの daemon を Redis pubsub で分離することで、どれか 1 つを落としても他に波及しにくい。crash recovery が機能単位で完結する。
状態の見える化: STATE_DB / COUNTERS_DB を介して、CLI / telemetry / 監視がプロセス境界を越えて状態を読める。
SAI 抽象化: ASIC ベンダごとの差を syncd と SAI 実装で吸収し、orchagent から見たインタフェースを揃える。
再起動の選択肢: warm / fast / cold の各種 reboot で「どの DB を残し、どの DB を再生成するか」を細かく制御できる。

SONiC 内での位置¶

flowchart LR
  CLI[CLI / gNMI] --> CDB[(CONFIG_DB)]
  CDB --> CFGD[*cfgd / *mgrd<br/>例: bgpcfgd, intfmgrd]
  CFGD --> ADB[(APPL_DB)]
  EXT[FRR / teamd / lldpd] --> SYNC[*syncd<br/>fpmsyncd, teamsyncd, lldp-syncd]
  SYNC --> ADB
  ADB --> ORCH[orchagent<br/>sub-Orch 群]
  ORCH --> AS[(ASIC_DB)]
  AS --> SYNCD[syncd] --> SAI[SAI / ASIC]
  ORCH --> STATE[(STATE_DB)]
  SAI -. counter .-> COUNT[(COUNTERS_DB)]
  SYNCD -- 失敗 --> ERR[(ERROR_DB)]
  ERR --> ORCH

機能章で「APPL_DB に書く」「STATE_DB を見て確認」と書かれていたら、必ずこの図のどこかの矢印を辿っているはずである。本章はこの図を、機能を持たない素の地図として扱う。

用語の整理¶

用語	意味	補足
Redis DB	名前付きの key-value 空間。番号で識別される	`database_config.json` で定義
ProducerStateTable	書き手用の async API	APPL_DB の追記に使う
ConsumerStateTable	読み手用の async API	orchagent の sub-Orch が購読
Bulk API	複数 SAI 呼び出しをまとめる	route / neighbor の大量更新
Flex counter	周期的に SAI から counter を引く仕組み	counter group で頻度を設定
sairedis	SAI 呼び出しを Redis ASIC_DB 経由で記録／再生するライブラリ	orchagent ↔ syncd 間の本体
view switching	warm boot 時に古い APPL_DB から新しい APPL_DB へ切り替える操作	warm reboot で必須
handleSai*Status	SAI 呼び出し失敗を分類するハンドラ	retriable / fatal / ignore に振り分け

典型シーン¶

sequenceDiagram
  participant U as Operator (CLI)
  participant CDB as CONFIG_DB
  participant M as *mgrd / *cfgd
  participant A as APPL_DB
  participant O as orchagent
  participant S as syncd
  participant H as SAI / HW
  U->>CDB: config set
  CDB-->>M: subscribe notify
  M->>A: APPL_DB に書き込み
  A-->>O: ProducerStateTable notify
  O->>S: ASIC_DB write (sairedis)
  S->>H: SAI call
  H-->>S: status
  alt 成功
    S->>O: 状態反映
    O->>STATE_DB: 状態書き込み
  else 失敗
    S->>ERROR_DB: error 記録
    ERROR_DB-->>O: notify
  end

機能章の操作手順や troubleshooting は、必ずこの流れの「どこを覗いたか」を意識すると読み下しが速くなる。

似た機能との違い¶

比較	共通点	違い
一枚岩の制御プレーン NOS との違い	経路や ACL を ASIC に書く	SONiC は機能ごとに別プロセス + Redis pubsub。crash 影響を局所化。
etcd / Consul との違い	設定 / 状態の共有 DB	Redis は同じノード内の IPC が中心。クラスタ共有ではない。
SAI を直接叩く構成との違い	ASIC を抽象化	sairedis を挟むことで record/replay、warm boot、async が成立。
SQL DB との違い	状態を読み書きする	スキーマは弱く、key の命名規約とテーブル定義 (`yang`/`docs`) で補強。

内部実装章のスコープ¶

この章は機能（BGP、L2、ACL、VRF など）を語らない。代わりに、機能章のどこにでも出てくる次の要素を扱う。

要素	主に出てくる場面	この章での扱い
Redis DB 群	各機能章の「設定どこ」「状態どこ」	DB の責務分担と命名規約
orchagent	機能ごとの sub-Orch（PortsOrch、RouteOrch、AclOrch、VxlanOrch 等）	APPL_DB → ASIC_DB の共通インタフェース
syncd / sairedis	各機能章の「ASIC に書く」「offload する」	ASIC_DB の async 適用と SAI 呼び出し
SAI	ベンダ間の差異吸収	バージョン整合、capability 問い合わせ、失敗ハンドリング
Counter / Debug	telemetry、observability、ASIC 計数	bulk/flex counter、dump、ERROR_DB

機能章で個別に出てきた話を「内部実装側の共通テーマ」に揃え直すための章である。スキーマの全カラム表や CLI の細則は docs/reference/ が引き受け、個別 HLD は docs/internals/ / docs/architecture/ / docs/platform/ / docs/system/ 配下に残す。

機能章との重複を避けるための切り分け¶

機能章は「特定機能を運用するためにどの DB を見て、どの daemon を疑うか」を読み手の目的順で書く。この章は「DB と daemon そのものがどう設計されているか」を書く。

例: BGP route が ASIC に入るまでの経路は BGP アーキテクチャで読む。一方、ROUTE_TABLE 全般がどう APPL_DB と ASIC_DB に流れるか、ProducerStateTable とは何か、view switching とは何か、はここで読む。
例: ACL の SAI 呼び出し失敗を切り分けるときは ACL 運用で読む。一方、SAI 失敗そのものの ERROR_DB / handleSai*Status 設計はここで読む。

DB の責務（早見表）¶

DB	役割	主な書き手	主な読み手
`CONFIG_DB`	永続化された設定	CLI、gNMI、Mgmt Framework、bgpcfgd	各 *cfgd、orchagent、起動スクリプト
`APPL_DB`	制御プレーンが望む状態（intent）	bgpcfgd、fpmsyncd、portsyncd、teamsyncd、各 *mgrd	orchagent の各 sub-Orch
`STATE_DB`	実際の状態と監視のヒント	各 daemon、syncd	CLI（show）、監視
`COUNTERS_DB`	ASIC からの counter 集計	flexcounter / bulk counter	telemetry、show CLI
`ASIC_DB`	SAI 呼び出し直前の object 表現	orchagent	syncd（sairedis 経由）
`ERROR_DB`	SAI 失敗を app に伝える	syncd（handleSai*Status）	orchagent、Error Handling Framework
`LOGLEVEL_DB` 他	ログ等の補助	各 daemon	swssloglevel など

スキーマの一次ソースは swss-schema を読む。

この章での読み方¶

DB と daemon の地図がほしい人はアーキテクチャを先に読む。multi-namespace（Multi-ASIC）や独自 Redis instance を構成したい人は設定に進む。SAI 失敗の見方を覚えたい人は運用と内部実装を続けて読む。bulk/flex counter、debug、dump の設計差は内部実装を読む。startup や warm reboot の view switching は発展トピックに置いた。

読了後にできること¶

「ROUTE_TABLE は APPL_DB と CONFIG_DB のどちらに置くべきか」のような質問に、書き手と読み手の役割で即答できる。
orchagent が APPL_DB を読み、ASIC_DB に書き、syncd が SAI を呼ぶ流れを、矢印 4 本で説明できる。
SAI 呼び出しが失敗したときに ERROR_DB / handleSai*Status のどちらの仕組みを期待すべきかを判断できる。
bulk counter と flex counter の違いを、登録単位と取得タイミングの観点で説明できる。
続くアーキテクチャ / 設定 / 運用 / 内部実装 / 発展トピックで出てくる固有名詞の 9 割を、章を行き来せずに位置付けられる。

この章の前提知識¶

この章を読み進める前に、次の章を押さえておくと迷子になりにくい。

SONiC 全体像と設定基盤

概要¶

この章は何のためにあるか¶

何を解決するか¶

SONiC 内での位置¶

用語の整理¶

典型シーン¶

似た機能との違い¶

内部実装章のスコープ¶

内部実装章のスコープ¶

機能章との重複を避けるための切り分け¶

DB の責務（早見表）¶

この章での読み方¶

読了後にできること¶

関連ページ¶

この章の前提知識¶