FlexE、SRv6将成为下一代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。
二位五通电磁阀接线
高通收购恩智浦计划就此终结
调查电气设备故障的步骤
了解陶瓷基板在热电冷却器中的工作原理
ADI发布新款PLL合成器，用于实现高性价比FMCW雷达系统
FlexE、SRv6将成为下一代IP承载核心技术
年产10万吨正极材料项目落地！
我国已经制造出无人太阳能飞机 无需加油
光学知识水体ＣＯＤ光谱特性分析
正业科技三驾马车增长延续实现2018年的良好开局
出售Agilent86108B电模块
从华为云与哈尔滨的三年探路，详解智慧供热的前因后果
中国移动计划全年发展1亿5G套餐用户
一加手机CEO刘作虎表示：将加大对北美市场的投入
趋势or过渡，量子点屏幕真的优于OLED？
寒武纪副总裁钱诚带来《深度学习处理器》
数字化的5G，未来的新布局
利用ESP32 PWM信号控制LED的亮度
微机电系统(MEMS)惯性组件应用起飞
verilog移位操作和C语言的移位操作的异同点有哪些？
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。
二位五通电磁阀接线
高通收购恩智浦计划就此终结
调查电气设备故障的步骤
了解陶瓷基板在热电冷却器中的工作原理
ADI发布新款PLL合成器，用于实现高性价比FMCW雷达系统
FlexE、SRv6将成为下一代IP承载核心技术
年产10万吨正极材料项目落地！
我国已经制造出无人太阳能飞机 无需加油
光学知识水体ＣＯＤ光谱特性分析
正业科技三驾马车增长延续实现2018年的良好开局
出售Agilent86108B电模块
从华为云与哈尔滨的三年探路，详解智慧供热的前因后果
中国移动计划全年发展1亿5G套餐用户
一加手机CEO刘作虎表示：将加大对北美市场的投入
趋势or过渡，量子点屏幕真的优于OLED？
寒武纪副总裁钱诚带来《深度学习处理器》
数字化的5G，未来的新布局
利用ESP32 PWM信号控制LED的亮度
微机电系统(MEMS)惯性组件应用起飞
verilog移位操作和C语言的移位操作的异同点有哪些？