为什么需要FlexE?随着业务与应用场景的多样化,网络发展对承载网的带宽提出了更高的需求,同时用户也希望通过统一的网络来承载各种不同的业务,包括家庭宽带业务、专线接入业务、移动承载等,这些需求对网络接口提出了更高的要求。 当前标准Ethernet接口作为网络接口时存在以下问题:
FlexE解决了当前存在的问题,带来了以下价值:
FlexE技术的合理应用,可以实现多业务信道化隔离与按需扩容,更能支持不同业务分片承载,是支持新型网络建设、应用和发展的重要技术。 FlexE是如何工作的?FlexE通用架构
FlexE技术通过引入FlexE Shim层实现了MAC与PHY层解耦,从而实现了灵活的速率匹配。如下图所示,FlexE通用架构包括FlexE Client、FlexE Shim和FlexE Group,其中:
FlexE通用架构 FlexE ShimFlexE的核心功能通过FlexE Shim层实现,如下图所示,它可以把FlexE Group中的每个100G PHY划分为20个Slot(时隙)的数据承载通道,每个PHY所对应的这一组Slot被称为一个Sub-calendar,其中每个Slot所对应的带宽为5G。FlexE Client原始数据流中的以太网帧以Block原子数据块(64/66B编码的数据块)为单位进行切分,这些原子数据块可以通过FlexE Shim实现在FlexE Group中的多个PHY与时隙之间的分发。 FlexE Group的100G PHY中每个Slot数据承载通道的带宽为5G粒度,这使得FlexE Client可以按照5G速率粒度进行任意数量的组合设置。华为目前支持最小1G速率粒度。 FlexE Shim机制 FlexE的通用架构使其拥有三种主要功能:
FlexE有哪些应用场景?IP网络的融合承载已成为大势所趋。随着新应用、新业务的不断涌现,现有的通信行业在按需快速组网、资源灵活配置等方面,面临新的挑战。以捆绑、通道化和子速率功能为基础,FlexE在IP网络中通过大带宽接口、网络切片、通道化子接口物理隔离等特性,可以实现带宽按需分配、硬管道隔离等方案,这些方案可用于支持基于业务体验的未来网络架构,以支撑未来的高带宽视频、VR/AR、5G等业务发展。目前,FlexE主要应用在超大带宽接口、IP+Optical灵活组网以及网络切片等场景中。 通过FlexE捆绑实现超大带宽接口基于捆绑技术,通过接口速率组合,FlexE可以实现超大带宽接口,而且可以基于时隙调度,把数据流均匀的分发到所有的物理接口,实现100%带宽利用率,解决了现有链路带宽小、带宽资源利用率低的问题。如下图,4路100G PHY通过捆绑实现了400G MAC的速率。 FlexE捆绑实现超大带宽接口 通过FlexE实现IP+Optical灵活组网FlexE接口作为路由器与光传输设备之间的UNI(User Network Interface,用户网络接口),可以通过速率灵活匹配实现UNI实际承载的数据流带宽与光传输设备接口链路承载的带宽一一对应,从而极大简化路由器的FlexE接口在光传输设备上的映射,降低设备复杂度以及投资成本和维护成本。FlexE标准定义了三种和光传输设备对接的模式:Unaware、Termination和Aware模式,目前推荐使用Unaware模式。Unaware模式可以充分利用现有光传输网络设备,在无需硬件升级的情况下实现对FlexE的承载。 通过FlexE实现网络切片如果把通信网络类比为交通系统,那么数据包就是“车辆”,网络就是“道路”。随着车辆的增多,城市道路变得拥堵不堪,为了缓解交通拥堵,交通部门需要根据不同的车辆类型、运营方式进行车道划分和车流量管理,比如设置快速公交通道、非机动车专用通道等。网络亦是如此,要实现从人与人联接到万物互联,连接数量和数据流量将持续快速上升。如果不加干预,网络必将越来越拥堵,越来越复杂,最终影响网络的业务性能。与交通系统的管理相似,通信网络也需要对网络实行“车道”划分和流量管理,即网络切片。网络切片是指在同一个共享的网络基础设施上提供多个逻辑网络(切片),每个逻辑网络服务于特定的业务类型或者行业用户。每个网络切片都可以灵活定义自己的逻辑拓扑、SLA需求、可靠性和安全等级,以满足不同业务、行业或用户的差异化需求。 如下图所示,多台路由器通过FlexE技术进行数据传输,路由器的一个物理接口可配置为多个FlexE接口(逻辑接口),FlexE接口之间带宽资源严格隔离,等同于物理口,这使FlexE能用于不同业务的网络切片中,实现安全可靠的一网多用。 FlexE技术实现网络切片 使用FlexE接口技术来做切片具有以下特点:
华为领先的FlexE能力华为的愿景是把数字世界带入每个人、每个家庭、每个组织,构建万物互联的智能世界。为了实现这个愿景,华为在提升自身硬实力的同时,积极与国际标准组织合作,不断推动各领域创新。在FlexE标准的制定方面,华为与ITU-T(国际电信联盟电信标准分局)、OIF(光互联论坛)、IETF(Internet工程任务组)通力合作,在FlexE架构层、FlexE转发层和FlexE协议层三个领域均取得了长足进展:
华为领先的FlexE能力引领通信产业快速发展,不仅在标准方面领先业界,还在专利、特性和应用领域成为行业翘楚。 华为领先的FlexE能力
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