FlexE、SRv6成为下一代IP承载核心技术

面对5G eMBB、uRLLC、mMTC业务、和固移融合以及业务云化的综合承载需求,同时随着以太网、IP新技术相继涌现,承载网需要引入新技术来满足业务的不断发展。FlexE、SRv6是业界关注的两大热点技术,未来将成为新一代IP承载网的核心技术。

FlexE是什么

传统以太网MAC速率和PHY的速率始终保持一致,速率从FE、GE、10GE、40GE、到100GE,光模块也沿着这条技术路线发展。当以太网业务速率提升到100GE以上时遇到瓶颈:物理PHY的提升速度慢下来,且价格下降缓慢,高速PHY的性价比降低,而且光层技术落后于电层技术,导致高速率光模块成本居高不下,无法通过产业规模优势降低网络成本,如400GE速率的光模块价格远超4个100GE光模块价格。

FlexE使芯片的MAC和PHY解耦,同时,FlexE引入时隙,将一个端口划分为功能完全相同的若干子物理接口。自2016年至今,FlexE已经陆续发布了FlexE1.0、FlexE2.0、FlexE2.1 三个标准,涵盖了50GE、100GE、200GE、400GE等不同速率以太端口的FlexE标准。FlexE可以解决承载网口的两大问题:

1. 解决传统以太链路捆绑流量负载分担不均问题,降低组网成本

传统以太网链路捆绑,通过MAC头、MPLS头、IP头HASH按照以太包进行选路,实现流量分担,链路流量由业务数量、CE/PE/P转发角色、转发芯片HASH引子的能力等决定分担均衡度。然而不同的使用场景,分担均衡度差别很大,尤其是MPLS网络。而FlexE捆绑,由于是BIT流进行分担,可实现100%的流量均衡。

FlexE捆绑还可以提供更多速率的灵活以太速率端口,降低组网成本。例如,可以通过n*100GE,跳过200GE端口选择,通过50GE、2*50GE降低5G承载接入层直接引入100GE的组网成本。

2. 实现业务隔离能力,降低转发时延和抖动

传统分组网中,一个端口内的业务共享链路带宽。由于网络逐级收敛以及mesh化流量的特点,网络中存在大端口向小端口发流、多端口向一个端口发流的情况。由于流量瞬时抖动,造成单节点丢包和时延/抖动增大。

通过FlexE时隙隔离,不同业务只在自己的时隙内转发,不会占用其他时隙的带宽,避免了业务之间相互影响,降低丢包、时延/抖动。同时时隙内还是统计复用,兼顾了隔离和统计复用的优点,不会大幅提升设备成本,使IP网络差异化服务成为可能,解决传统QOS的不足。

SRv6是什么

SR-MPLS使用4字节标签标识路径信息,MPLS标签仅能标识标签值、TTL、标签栈底三个信息,无扩展信息能力,无法满足带内测量等新业务需求。同时,鉴于SR-MPLS转发逐跳剥离标签的特点,在业务出口无法获取业务的实际路径信息。另外,随着业务云化推动云网协同,传统云内业务无法支持SR-MPLS技术,这就要求云网转发采用其它技术实现统一。

为了解决SR-MPLS的局限性,SRv6应运而生。SRv6采用IPv6地址作为路径节点信息,其路径列表信息放在IPv6头内,兼容了传统IPv6转发。同时,SRv6头信息除了标识节点/链路信息外,也支持自定义扩展信息,可满足带内测量等新需求。SRv6以IP地址作为协议栈,适应未来云网融合业务的端到端编排需求。

总之,SRv6具备TE流量工程能力、扩展性能力、兼容IPv6,也便于未来固移融合,实现IP转发技术统一。

IP技术历经两代,从IP/ETH演进到IP/MPLS

自上世纪80年代TCP/IP诞生之日起,IP技术发展可以分为两个阶段:

第一个阶段,IP/ETH时代:掀起了Internet革命,组网技术采用IP+以太网,满足尽力而为业务服务,网络承载质量不高,网络可靠性差,组网规模受限。

第二个阶段,IP/MPLS时代:20世纪初MPLS风靡整个IP网络,网络进入IP/MPLS VPN的时代,一直延续到现在成为IP网络的主流技术。IP/MPLS解决了传统IP/ETH网络的不足,实现流量工程,可以提供面向连接的服务。在IP/MPLS技术的发展过程中,随着不同业务需求涌现出不同改进技术,例如MPLS-TP,  SR-MPLS、PWE3等,它们的本质依然是MPLS转发范畴。IP/MPLS解决了路由隔离、大规模组网、流量工程、以及ALL IP时代电信级业务IP化承载问题,保障了网络可靠性和业务承载质量。在这个阶段的网络,固、移出现了技术分离,Internet业务依然采用第一阶段的IP和以太技术承载,以实现较低成本;电信级业务发展为MPLS VPN+OAM承载方式,实现网络高可靠性,业务可视化。

IP技术进入第三代,从IP/MPLS演进到FlexE/SRv6

现在IP技术迎来第三阶段,进入 FlexE、SRv6时代。随着5G、云业务的推动,IP网络进入一个新的时代。FlexE解决了传统ETH端口灵活性不足,端口内无法实现业务隔离的问题;SRv6解决了传统MPLS标签信息扩展性不足的问题,可以携带更多的扩展信息,实现业务带内实时检测,面向云业务发展,网络可编程,未来Internet业务和电信级业务实现技术统一。

图1:IP技术发展阶段

为什么SRv6、FlexE是第三代IP核心技术

每一代网络技术发展本质原因是业务驱动。IP/MPLS引入的根本原因是,IP只能提供尽力而为的服务,无法满足大规模组网,不能提供面向连接的服务,不具备流量工程能力。2G、3G、LTE等低成本、ALL IP的业务发展需求推动了IP/MPLS的规模引入,并不断发展,提供高可靠性、业务路径可视化、多业务承载等功能,满足电信级业务承载需求。

另一方面,5G、业务云化发展对网络又提出新的要求,要求网络具备可编程、云网互联、业务KPI差异化能力,提供基于业务级别的QOE测量、感知等功能。SR-MPLS虽然具备网络可编程能力,但是其4字节标签无任何扩展性,仅满足部分路由可控需要,无法满足其他需求,而SRv6则更好的满足业务入云,云网数统一,网络可编程需求,FlexE满足了固移融合、5G三大类业务差异化承载,面向2B业务高质量承载需求。

新的业务必将推动FlexE、SRv6的发展, 两者相得益彰。

综上,SRv6、FlexE满足未来固移、云网技术统一,是实现业务差异化、网络实时感知、业务隔离的关键技术,能够更好满足未来业务发展需求,必将成为下一代IP承载网的核心技术。

中兴通讯坚持IP技术创新战略,实现全系列芯片自研,领先行业一步。自研的新一代ZXIC 5G全系列芯片实现内嵌FlexE并支持SRv6,芯片集成度高,功耗低、时延指标业界领先,SRv6标签层数满足运营商商用要求。

中兴通讯于2017年发布了FlexE原型机,在TEF、中国移动等测试中验证了FlexE技术相对传统分组在低时延、业务隔离、低抖动的技术优势;在2018年国内5G新技术实验室外场5G试点中,验证了FlexE已具备商用部署能力。2017年在国际市场推出SRv6原型样机,并在2019年参加了国内运营商集采测试,证明了SRv6技术已具备引入条件。

中兴通讯的芯片、产品均已准备就绪,可以为运营商下一代分组网络建设提供有竞争力的产品和解决方案。

极客网企业会员

免责声明:本网站内容主要来自原创、合作伙伴供稿和第三方自媒体作者投稿,凡在本网站出现的信息,均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性,但不保证有关资料的准确性及可靠性,读者在使用前请进一步核实,并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏,概不负任何法律责任。任何单位或个人认为本网站中的网页或链接内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时,应及时向本网站提出书面权利通知或不实情况说明,并提供身份证明、权属证明及详细侵权或不实情况证明。本网站在收到上述法律文件后,将会依法尽快联系相关文章源头核实,沟通删除相关内容或断开相关链接。

2019-12-25
FlexE、SRv6成为下一代IP承载核心技术
面对5G,eMBB、uRLLC、mMTC业务、和固移融合以及业务云化的综合承载需求,同时随着以太网、IP新技术相继涌现,承载网需要引入新技术来满足业务的不断发展

长按扫码 阅读全文