确定性网络背景
五种典型的确定性 QoS 包括:低时延、低抖动、低丢包率、高带宽、高可靠。 确定性网络是提供确定性服务质量的网络 技术,是在以太网的基础上为多种业务提供端到端确定性服务质量保障的一种新技术。
确定性网络技术
确定性时延主要通过时钟同步、频率同步、调度整形、资源预留等机制实现; 确定性抖动和丢包率通过优先级划分、抖动消减、缓冲吸收等机制实现; 确定性带宽通过网络切片和边缘计算等技术实现;(FlexE灵活以太网 通过接口技术在物理层和链路层之间插入中间层,实现业务速率和物理通道速率的解耦,提供比传统以太网更加灵活的带宽颗粒度,支撑高速大端口 400GE、1TE 等演进。 通过灵活的物理接口捆绑和逻辑接口划分,提供子速率承载、硬管道及隔离等机制,构建智能端到端链路,实现网络切片,支撑带宽资源 弹性灵活的分配和保障。) 确定性可靠性通过多路复用、 包复制与消除、冗余备份等技术实现。
(1)FlexE灵活以太网-是由 OIF 发布的通信协议 基于灵活以太网的网络切片方案能够实现带宽按需灵活分配,并且专用硬管道能够实现安全、低时延的服务质量。灵活以太网技术能够通过 PHY/MAC 层协同调度实现时隙交换以保证时延、提高带宽利用率,也能够与 SDN 技术结合实现对 L1 层的传输控制,实现网络动态调整。 在以太网 L2(MAC,media access control)/L1(PHY, physical layer)之间的中间层增加了 FlexE Shim 层,它通过时分复用分发机制,将多个 client 接口的数据按照时隙方式调度并分发至多个不同的子通道,使网络即具备类似于时分复用(TDM, time division multiplex)的独占时隙、隔离性好的特性,又具备以太网统计复用、网络效率高的特性。 FlexE 技术旨在实现业务速率与物理通道速率的解耦,多个客户端可以共享 FlexE 组中物理通道的总速率。Shim 层将业务逻辑层和物理层隔开,在 FlexE1.0 标准中可以把 FlexE 组中的每个 100GE PHY 划分成 20 个时隙的数据承载通道,每个 PHY 所对应的 这一组时隙被称为一个 sub-calendar,其中每个时隙对应的带宽为 5Gbps。根据客户端和 FlexE 组的映射关系,FlexE 可提供链路捆绑、 子速率和通道化三种应用模式。
链路捆绑
多路PHY一起工作,支持更高速率。例如,4路100GE PHY实现400G MAC速率。
子速率(Sub-Rate):
子速率,就是一根或多根大水管,给一个小数据流用。 单一低速率MAC数据流共享一路或者多路PHY,并通过特殊定义的Error Control Block实现降速工作。 例如,在100G PHY上仅仅承载75G MAC数据流。 通道化(Channelization):
通道化,是一根或多根大水管,给若干小数据流(或大数据流)用。 多路低速率MAC数据流共享一路或者多路PHY。
例如,在100G PHY上承载10G、40G、50G的三路MAC数据流。或者,在两路100G PHY上复用承载125G的MAC数据流。 总而言之,FlexE在不同基础设施条件下,实现了对不同业务带宽的支持。这就是所谓的“灵活性(Flexible)”。
现在,FlexE已经是公认的5G承载网关键技术之一,也是第三代以太网技术的核心。
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