先蹭一下5G热点,在5G网络切片方案中,我们会经常听到FlexE技术。
FlexE技术中文名称是“灵活以太网技术”,其中E则是Ethernet的简写,Flex跟FlexO\ FlexGrid这些技术中的Flex一样,都是灵活的意思,但它的灵活具体体现在哪里,FlexE具体又是什么,今天我们就来聊一聊FlexE。
因为自带Ethernet属性,因此要说FlexE,先得回忆一下以太网Ethernet的往事。
以太网这个概念是在1972年由Xerox施乐公司提出来的,Xerox是一家“不务正业”的公司,复印机打印机就是它发明的,还有你的居民二代身份证彩色照片也是由Xerox施乐公司的设备打印。
接着说以太网技术,Ethernet以太网技术在接口层面遵循IEEE 802.3定 义的MAC/PHY层标准,在2010年之前,基本按 照“X10”倍速率发展,从10M-100M-1G-10G -40/100G发展。
但是最近几年,随着业务需求 与Serdes串行等技术的发展,以太网新增了25G- 50G-200G-400G-800G的演进路径,而原有10M...100G路径也开始向100G-400G-800G方向靠拢。
从业务层面来讲,各式各样的需求出来之后,有些人就想,Ethernet以太网接口能不能提供更加灵活的带宽颗粒度,而不必受制于IEEE 802.3标准所确定的10-25-40-50-100- 200-400GE的阶梯型速率体系呢?难道出来一种以太网接口需求,就要开发一种吗。
其实说的也对,如果不想出办法来,以后的800G/1.6T,估计又要搞一套标准开发一套接口。因此,最好能有一种接口,无论是比它小的子速率还是比它大的高速率业务,都能接入。这里用一句话来说就是:Ethernet接口速率灵活可变
讲到上面的接口速率,大家都知道,Ethernet以太网接口能力和光传输的能力发展是不同步的,比如说对上面的那些以太网接口速率,做光传输的可能有点郁闷了,10G/100G还好说,200G/400G也正在搞,40G的光传输(IP设备有40G)波分设备基本不搞了,25G/50G又是什么鬼?光传输说,我没有啊,那咋办?
爱折腾的人就想,能不能把Ethernet以太网接口与光传输解耦?也就是让这两货离婚,不需要光传输网络(例如DWDM)链路速率与UNI接口的以太网速率保持严格的匹配。我们也用一句来总结就是:Ethernet接口与光传输能力解耦
那好,Ethernet家长接口说,以上条件都满足你,总可以了吧。但是,需求总是贪婪,以太网这个家长不仅满足了Ethernet接口速率随便接(要用多少钱都可以),跟光传输大叔离婚也行(不需要跟绑在一起了),最后还要以太网家长按不同用途提供不同的房子,这间房子吃饭的,那间房子办公的(提供支持通道化隔离)。 这里也用一句话总结:满足多业务通道化隔离的QOS。
为满足这些功能诉求,因此灵活以太网(FlexE)技术也就产生了。
以上说了这么多,FlexE是如何满足以上功能诉求的,首先我们来看看FlexE的结构:
与Ethernet结构对比
可以看得出,FlexE通过在Ethernet的L2(MAC)/L1(PHY)基础上引入FlexE Shim层实现了MAC与Group/PHY层解耦,FlexE Shim相当于给了FlexE自由身,可以跟任意速率同居了。可以说FlexE的核心功能就是通过FlexE Shim实现的。
那么FlexE Shim是怎么做的?
它把FlexE Group中的每个100GE PHY划分 为20个Slot(时隙)的数据承载通道,每个Slot所对应的带宽为5Gbps。FlexE Client原始数据流中的以太网帧以Block原子数据块(为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Slot时隙之间的调度。
而Client/Group架构则可以支持任意多个不同子接口(FlexE Client)在任意一组PHY(FlexE Group)上的映射和传输, 从而实现FlexE的捆绑、通道化及子速率等功能。
这里怎么理解呢,也是说FlexE Client理论上也可以按照5Gbps速率颗粒度进行任意数量的组合,从而达到接口速率的灵活多变。
因此,简单来讲,FlexE = 标准以太网 + 时隙调度SHIM。
最后,我们来聊一聊捆绑、子速率和通道化具体是什么意思。
捆绑通常是为了满足更高速率业务的接入,比如通过4路100GE PHY来实现400G速率。
子速率与捆绑正反,是用来满足低于整数路的100GE PHY时的数据接入,比如说150G可以承载在2个100G PHY上。要注意哦,FlexE的捆绑跟传统的LAG的捆绑是不同的,严格来说FlexE的捆绑是L1-2层次的,而传统的LAG是L2-L4层次的。另外FlexE的捆绑可以达到100%的带宽利用率,而传统的LAG一般认为会浪费10-30%的带宽。
通道化可以理解为任意速率的MAC流可以共享一路或者多路100GE PHY,如 在100G PHY上承载10G、20G、25G与40G的四路MAC数据流,或者在四路100G PHY上复用承载125G、150G、40G和10G的MAC数据流。
通过以上功能,FlexE可以满足大客户专线、实现IP+Optical灵活组网以及实现5G网络分片等多种应用场景。
好了,本期就到了这了,改期再来聊FlexE技术的应用场景。
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