5G網(wǎng)絡(luò)切片關(guān)鍵技術(shù)OTN和FlexE有什么不一樣

5G 網(wǎng)絡(luò)切片本質(zhì)上是一個 E2E 概念，將用戶設(shè)備連接到租戶特定的應(yīng)用程序。E2E 網(wǎng)絡(luò)切片由RAN 切片、核心切片和傳輸切片組成。每個網(wǎng)絡(luò)域都有自己的切片控制器，有助于滿足整個 5G 網(wǎng)絡(luò)的 E2E SLA。

下圖給出了一個端到端 5G 網(wǎng)絡(luò)切片的示例，其中有5個網(wǎng)絡(luò)切片（即 NS1 到 NS5），每種顏色代表了不同的 SLA。每個端到端網(wǎng)絡(luò)切片支持特定客戶或“租戶”和特定服務(wù)，其中切片可以共享以承載多種服務(wù)。

軟/硬切片

運營商需要確保一個切片上的流量不會干擾另一個切片的性能，這意味著需要流量隔離機制，通常分為硬隔離機制和軟隔離機制，也就是“硬切片和軟切片”。

軟切片意味著共享物理基礎(chǔ)設(shè)施，在客戶之間創(chuàng)建邏輯分段，流量隔離級別較低。根據(jù)這個定義，從 IP/MPLS 網(wǎng)絡(luò)的角度來看，軟切片并不是一個新的概念。

傳統(tǒng)的 L3VPN 可以看作 MPLS 網(wǎng)絡(luò)中軟切片的實現(xiàn)示例，VPN 可以被認(rèn)為是連接到客戶站點的一系列隧道，每個站點可能有不同的 QoS 處理，并且進出站點的所有流量都是內(nèi)部的客戶。在 VPN 服務(wù)中，服務(wù)提供商在共享的物理基礎(chǔ)設(shè)施上配置路由策略，確保每個客戶的流量在邏輯上得到區(qū)分。

從這個意義上說，可以使用以下方法實現(xiàn) MPLS 級別的網(wǎng)絡(luò)切片：

? 虛擬路由和轉(zhuǎn)發(fā)（VRF），可在共享的MPLS 傳輸網(wǎng)絡(luò)上啟用多個路由環(huán)境。

? 虛擬接口（VSI），可在同一共享基礎(chǔ)設(shè)施上支持多個交換環(huán)境。

每個物理路由器都能夠托管多個 VRF 和多個 VSI，從而有效地將其劃分為可分配給不同租戶/服務(wù)的多個路由和交換環(huán)境。

硬切片是指為特定的網(wǎng)絡(luò)切片實例提供專用的資源?！坝睬衅焙汀败浨衅敝g的主要區(qū)別在于，硬切片使網(wǎng)絡(luò)資源專用于一個切片，而軟切片允許使用共享資源。

為每個網(wǎng)絡(luò)切片實例分配專用的、非共享資源可保障每個應(yīng)用程序或客戶所需的性能、可用性和可靠性。然而，如果這些資源沒有被完全使用，也不能再用于其他切片。因此，硬切片可能不是劃算的選擇。而軟切片允許傳輸資源可控的超預(yù)訂，可以讓網(wǎng)絡(luò)資源更經(jīng)濟地用于約束較寬松的大容量應(yīng)用程序。

5G網(wǎng)絡(luò)切片關(guān)鍵技術(shù)：OTN和FlexE

＞OTN

OTN在光網(wǎng)絡(luò)中一直扮演著重要的角色，OTN的透明傳送、完善的OAM、保護等功能，可以滿足新型業(yè)務(wù)對于業(yè)務(wù)質(zhì)量的要求。此外，OTN 提供了一種高效的方式，可以將不同的服務(wù)多路復(fù)用到光路中，如何利用OTN來承載FlexE？

如今，大量服務(wù)和應(yīng)用程序以突發(fā)、不可預(yù)測的流量模式生成，對帶寬和數(shù)據(jù)傳輸性能的要求千差萬別且更加嚴(yán)格。OTN也是5G網(wǎng)絡(luò)體系中的重要部分。為了實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的定制化服務(wù)和精細化管控，滿足5G業(yè)務(wù)更高的性能需求，需要根據(jù)SLA分配網(wǎng)絡(luò)資源，從而實現(xiàn)對OTN的網(wǎng)絡(luò)切片。

OTN 將每個客戶端有效負載透明地封裝到一個容器中，以便跨光網(wǎng)絡(luò)傳輸，同時保留客戶端的本地結(jié)構(gòu)、定時信息和管理信息。OTN 增強的多路復(fù)用能力允許不同的流量類型在單個光傳輸單元幀上傳輸，包括以太網(wǎng)、存儲和數(shù)字視頻，以及 SONET/SDH。由于 OTN 是一種完全透明的協(xié)議，因此可以非常簡單地調(diào)整到現(xiàn)有服務(wù)。

＞FlexE

以太網(wǎng)作為一種統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)，其承載的業(yè)務(wù)可以共享整個接口的帶寬，能夠較大化帶寬利用率同時也方便部署，但是這一特性也導(dǎo)致承載的業(yè)務(wù)之間不能嚴(yán)格隔離，無法針對不同業(yè)務(wù)提供確定帶寬的資源預(yù)留，使得以太網(wǎng)無法滿足傳統(tǒng)的以SDH/OTN技術(shù)構(gòu)建起來的傳輸網(wǎng)的需求。然而，隨著傳統(tǒng)的SDH協(xié)議在STM-64（40G）上停止發(fā)展，OTN技術(shù)更加專注于大帶寬的發(fā)展，對于低顆粒度、低帶寬訴求的企業(yè)網(wǎng)分支總部間的傳輸訴求支持不足，致使這部分傳統(tǒng)的傳輸專線業(yè)務(wù)需求與技術(shù)的演進出現(xiàn)鴻溝。

FlexE是在以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上，為滿足高速傳送、帶寬配置靈活等需求而發(fā)展來的技術(shù)。FlexE 的普及促使一些服務(wù)提供商開始考慮使用其在物理層分離流量，通過嚴(yán)格的時分復(fù)用的通道化技術(shù)，實現(xiàn)物理層的切片并嚴(yán)格隔離?，F(xiàn)在，基于以太網(wǎng)的傳輸可以在同一傳輸路徑或端口內(nèi)分離不同類型的服務(wù)。

例如，一個100G的FlexE可以把容量分成6個切片，對應(yīng)6個FlexE 客戶端，每個切片承載一種類型的服務(wù)。FlexE可以提供網(wǎng)絡(luò)資源的高度隔離，可以保證來自一個FlexE 客戶端的流量不會影響其他FlexE 客戶端的流量。

通過在 FlexE 上封裝更多的切片，可以優(yōu)化波長的容量。當(dāng) FlexE 與Overlay上的高級二層和三層技術(shù)耦合時，可以利用流量工程和 QoS 技術(shù)實現(xiàn)進一步優(yōu)化。下面的示例演示了一個波長上的 100G FlexE 實例如何承載 4 個網(wǎng)絡(luò)切片，同時在硬隔離和統(tǒng)計復(fù)用之間保持平衡。

總 結(jié)

長期以來，OTN （ITU-T G.709） 標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備一直致力于在網(wǎng)絡(luò)中提供絕對傳輸保證。OTN 基于時分復(fù)用 （TDM），可實現(xiàn)零丟包、低延遲的數(shù)據(jù)包傳輸。但是OTN不支持統(tǒng)計復(fù)用，不能像以太網(wǎng)一樣高效地利用容量。

FlexE作為新一代網(wǎng)絡(luò)硬切片基礎(chǔ)技術(shù)，能夠契合5G業(yè)務(wù)承載對于網(wǎng)絡(luò)的大帶寬、切片、業(yè)務(wù)物理隔離等訴求，為運營商構(gòu)建適用5G業(yè)務(wù)長期發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)提供了技術(shù)支持。因此三大運營商均明確地將FlexE定義為未來的基礎(chǔ)承載技術(shù)，寫進了新一代承載網(wǎng)建設(shè)的技術(shù)規(guī)范。雖然FlexE當(dāng)前能夠滿足大帶寬、粗顆粒度的骨干網(wǎng)絡(luò)的需求，但是對于低速以太網(wǎng)接口、細切片粒度等訴求上仍然在進一步發(fā)展中。

審核編輯：郭婷