什么是FlexE
FlexE(灵活以太网技术,Flexible Ethernet)是由OIF 定义的灵活以太客户端接口标准, 是承载网实现业务隔离和网络分片的一种接口技术,支持路由器和光传输设备之间的灵活以太网连接,实现接口侧业务的硬管道隔离,支持远程按需调整业务带宽,高效地利用每个网络层,并提高网络的端到端可管理性。
FlexE产生的背景
需求:DCI业务数据流量持续增长,急需最大化利用光纤容量!
现状:以太接口和传输速率按照不同步伐演进,一直不匹配。
价值:FlexE支持灵活的匹配传输要求,可简化传输侧交叉的要求,最大化光纤价值,降低传输成本、功耗,节省空间。
FlexE关键技术
在MAC层和PHY层之间增加了一层FlexE Shim层,FlexE shim层基于TDM分发机制,类似于OTN开销。
Flex Shim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(group)。
FlexE的基本结构如下图所示,主要包括FlexE Client、FlexE Group和FlexE Shim三部分。
- FlexE Client是FlexE的客户侧业务类型;
- FlexE Group是若干绑定的Ethernet PHY的集合,例如将多路100GE物理端口绑定在一起形成FlexE Group;
- FlexE Shim实现FlexE Client到 FlexE Group的复用和解复用。 FlexE Shim成对出现,为FlexE的源和宿,实现类似变速箱的功能,将速率不等的以太MAC码流映射到PHY中。
FlexE的三大核心功能
传统以太仅支持一个MAC映射进一个PHY, FlexE通过在MAC层和PHY层之间增加了一层FlexE Shim层,打破MAC与PHY的对应关系,M个MAC可映射到N个PHY,灵活支持如下3种核心功能。
绑定
利用FlexE的绑定技术,通过绑定多个标准以太网接口来支持更大速率业务的传送,还可以解决现有以太网中LAG协议低效率的问题,例如可以通过2 x 100GE PHY来传送200G数据流。
子速率
利用FlexE的子速率技术实现降速传输,通过标准的以太网接口传送灵活速率的以太网数据流,用于FlexE接口通过光传输网络连接时,可实现与DWDM链路速率的不一致性匹配。 例如通过标准的100G端口实现75G的以太流封装承载。
通道化
利用FlexE的通道化技术,将多个任意比特速率的以太网数据流复用在一起,通过标准的以太网接口进行传送。例如2 x 50G数据流可以通过1个100GE PHY来传送。
FlexE典型应用场景
FlexE用于优化路由器与传输的端口互联,主要面向DCI大管道互联。主要支持Unaware,Aware,和Termination三种场景。
Unaware场景
适用场景:穿通传统OTN网络,无需硬件升级实现对FlexE的承载,充分利旧现有光传输网络设备;
特点:
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Unaware不支持FlexE子速率功能,仅支持绑定和通道化功能;
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FlexE源宿在路由器上,传送设备不感知承载的是FlexE业务,所有的数据和FlexE开销,都当成普通以太网业务的净荷,透传映射;
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此场景SHIM之间跨过了整个传送网,距离长,必须保证FlexE Group绑定的多路ODUk时延差在系统要求的范围内。
Aware场景
适用场景:穿通支持FlexE接口的OTN网络,解析FlexE的开销,重整以太流。适合以太MAC速率比波分速率大,或者波分速率不是以太MAC整数倍的情况,或者其他SHIM不能建立在传送设备上的场景;
特点:
- Aware支持FlexE的三种核心功能,主要利用子速率功能,传送设备从FlexE开销的管理通道中提取信息,由适配器剔除被标记为“unavliable”的数据,以实现速率压缩,并在出口填充恢复数据流;
- FlexE源宿仍然在路由器上,传送设备感知承载的是FlexE业务,但不会终结FLexE Group,实际承载的是速率适配过的PHY;
- 此场景SHIM之间跨过了整个传送网,距离长,必须保证FlexE Group绑定的多路ODUk时延差在系统要求的范围内。
Termination场景
适用场景:穿通支持FlexE的OTN网络,解析FlexE的开销,根据不同客户侧业务带宽大小,映射到OTN系统的不同波长或子波长(ODUflex),适合更灵活的应用场景。
特点:
- Termination灵活支持FlexE的三种核心功能;
- FlexE源宿在路由器和传送设备上,传送设备会终结FlexE开销,恢复出FlexE client数据流,支持client级别的业务调度,将client根据ID不同进行重新组合,映射到对应的波分侧;
- SHIM之间的距离限制在以太连接的规格内(约40km),因此对skew能力的要求较低。