網(wǎng)絡(luò)的顛覆性變革 淺談以太網(wǎng)的5G蛻變

一場網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的顛覆性變革已經(jīng)來臨，以太網(wǎng)的5G蛻變也在平滑演進(jìn)。本文將重點(diǎn)解析5G Flexhaul承載解決方案的創(chuàng)新技術(shù)-FlexE Tunnel，解決波長穿通方案業(yè)務(wù)顆粒度過大、承載效率偏低的問題，軟切片技術(shù)時(shí)延偏大、無法物理隔離的問題。

面對(duì)5G時(shí)代萬物互聯(lián)的多場景、差異化需求，5G的承載將迎來前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，承載網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的顛覆性變革也將勢在必行。

對(duì)于5G承載網(wǎng)絡(luò)，除了大帶寬技術(shù)，同時(shí)要考慮業(yè)務(wù)端到端、流量物理隔離、低時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)保護(hù)等電信網(wǎng)絡(luò)需求。針對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的承載需求，中興通訊創(chuàng)新性地提出了Flexhaul解決方案。Flexhaul是全新一代面向5G承載的端到端網(wǎng)絡(luò)解決方案，提供基于SDN的從L3到L0的完整技術(shù)體系，架構(gòu)如下圖1所示。Flexhaul方案在L3支持L2/L3VPN業(yè)務(wù)，在L2支持SR/MPLS技術(shù)，L1支持FlexE技術(shù)，并在標(biāo)準(zhǔn)的FlexE技術(shù)上進(jìn)行了創(chuàng)新和擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)了L1層的端到端隧道FlexE Tunnel，提供L1的交換、OAM和保護(hù); 在L0支持DWDM技術(shù)，提供了網(wǎng)絡(luò)的良好擴(kuò)展性，確保了后續(xù)的平滑演進(jìn)。

圖1. 中興通訊5G Flexhaul承載方案架構(gòu)

Flexhaul支持扁平化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，基于FlexE 技術(shù)實(shí)現(xiàn)多波長、多鏈路的帶寬綁定，可靈活的擴(kuò)展組網(wǎng)容量，極大地增強(qiáng)了帶寬的擴(kuò)展性。為了滿足5G uRLLC低時(shí)延業(yè)務(wù)，中興通訊創(chuàng)新的FlexE Tunnel技術(shù)將FlexE從接口級(jí)擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)級(jí)技術(shù)，并提供基于FlexE Tunnel的網(wǎng)絡(luò)分片，滿足低時(shí)延高可靠性的需求。如下圖2所示，F(xiàn)lexhaul可基于FlexE Tunnel將網(wǎng)絡(luò)資源（包括帶寬、時(shí)延處理功能、CPU、VPN等）切分出多個(gè)虛擬的端到端網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片在轉(zhuǎn)發(fā)面、控制面、管理面上實(shí)現(xiàn)邏輯隔離，適配各種類型服務(wù)并滿足用戶的不同需求。同時(shí)，基于FlexE tunnel技術(shù)的保護(hù)倒換能做到1ms以內(nèi)，把電信級(jí)保護(hù)提升到了工業(yè)控制級(jí)。針對(duì)uRLLC業(yè)務(wù)， 采用FlexE tunnel技術(shù)，解決了波長穿通方案業(yè)務(wù)顆粒度過大、承載效率偏低的問題，軟切片技術(shù)時(shí)延偏大、無法物理隔離的問題。

圖2. 基于FlexE Tunnel的網(wǎng)絡(luò)切片

下面我們來重點(diǎn)解析5G Flexhaul承載解決方案的創(chuàng)新技術(shù)-FlexE Tunnel。

2011年1月，OIF（OpTIcal InterconnecTIon Forum）成立靈活以太網(wǎng)研究小組，2015年7月發(fā)布草案，2016年3月發(fā)布靈活以太網(wǎng)（FlexE）的1.0標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容（OIF-FLEXE-01.0），目前正在起草2.0標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。FlexE 技術(shù)在以太網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)速率和物理通道速率的解耦，物理接口速率不必再等于客戶業(yè)務(wù)速率，可以是靈活的其他速率（比如客戶業(yè)務(wù)速率是400GE，但物理通道PHY 的速率是100GE 或其他速率）?？蛻魳I(yè)務(wù)不一定在一個(gè)物理通道上傳遞，而是由多個(gè)物理通道捆綁起來形成一個(gè)虛擬的邏輯通道來傳遞。業(yè)務(wù)速率和物理通道速率解耦后，客戶業(yè)務(wù)速度可以是多樣的，物理通道的速率也是多種速率，相互獨(dú)立，這樣大帶寬的客戶業(yè)務(wù)可以用標(biāo)準(zhǔn)的25GE/100GE速率接口，通過端口捆綁和時(shí)隙交叉技術(shù)輕松實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)帶寬25G-》50G-》100G-》200G-》400G-》xT的逐步演進(jìn)，解決了高速物理通道性價(jià)比不高的問題。

圖3. FlexE技術(shù)實(shí)現(xiàn)靈活速率