一文了解FlexE技术，技术原理、标准进展、运营商态度、应用前景 --5G承载学习笔记(10)

FlexE也是5G承载网关键技术之一，本文整理了学习笔记，分享出来供大家参考。如能一文让您了解，非常开心。

本文主要内容：

1. 什么是FlexE？

2. FlexE标准进展

3. FlexE应用前景

4. 运营商态度

5. FlexE技术原理

1.什么是FlexE？

大家都知道，Ethernet以太网技术在接口层面遵循IEEE 802.3定义的MAC/PHY层标准。

但是，The Flex Ethernet (FlexE)灵活以太网技术，并不是IEEE定义的标准，而是一个叫OIF（OpticalInterworking Forum）的组织制定的技术标准。目前的最新版本是《Flex Ethernet 2.1》。

FlexE是在Ethernet技术基础上，为满足高速传送、带宽配置灵活等需求而发展的技术。通过在IEEE802.3基础上引入FlexE Shim层实现了MAC与PHY层解耦，从而实现了灵活的速率匹配。

2.FlexE标准进展

前面提到FlexE标准是OIF负责制定的，目前的最新版是FlexE2.1，是2019年7月份刚刚发布的。

FlexE2.1，在之前对100GBASE-R,200GBASE-R, and 400GBASE-R端口的基础上，增加了50GBASE-R接口的规范定义，新增50G定义，也正是响应了5G回传的需求。

OIF原文：

FlexE 2.1 will extend the FlexE 2.0 IA to add support for forming FlexE Groupsfrom 50GBASE-R PHYs in addition to the existing support for 100GBASE-R,200GBASE-R, and 400GBASE-R PHYs. This support is important use cases thatinclude the 5G backhaul network.

相比于IETF，OIF的江湖地位相差还是很大的。OIF的标准并没有引起IETF里的大佬们的共鸣（传统路由器厂商）。

但是国内厂商中，HW、ZTE是非常支持，并且在IETF中力推FlexE标准。

《GMPLS Routing and Signaling Framework for Flexible Ethernet (FlexE) 》draft-izh-ccamp-flexe-fwk-07

这篇关于FlexE的文稿是华为、中兴联合在IETF提出的，2016年10月提出，但是3年后的今天，仍然只是一篇draft……

3.FlexE的应用前景

FlexE技术，是借鉴了传输的理念。借助以太网实现“硬管道”传输。

按照OIF的定义，主要实现了三种灵活场景：

1）Bonding of Ethernet PHYs：依靠现有技术/模块即可支持更高速率业务，提升传输带宽

2）Sub-rating of EthernetPHYs：支持子速率业务传输，提高网络速率

3）Channelization within aPHY or a group of bonded PHYs：支持不同业务通道化，且物理隔离、互不干扰。

显然，当前站在5G的角度，Channelization通道化，是5G承载网最需要的特性。完美契合5G切片的思想，且可以给垂直行业客户提供“可承诺、可检视”的硬管道、硬隔离。5G应用示意：

FlexE当前仍存在一些问题，并非完美，主要问题：

• 1.标准化进展需加快，尤其是50G，标准统一才易于互通。

• 2.Flex-E当前支持5G颗粒切片，颗粒度略显粗了

• 3.高精度时间同步1588v2的传递问题。

瑕不掩瑜，FlexE作为承载技术，结合5G切片，给行业用户提供业务，大有可为。

4.运营商态度

三大运营商的态度，决定着FlexE技术的前途。对FlexE技术，三大运营商目前是怎么考量的呢？通过公开资料，大致总结如下：

• 中国移动：全心全意，一心一意！

中国移动的5G承载网叫SPN（SlicingPacket Network），仅从名字，就能感受对切片的满满的爱啊！

可以说，整个SPN，是架构在FlexE技术基础上的，如下图：

• 中国电信：一直在提一直在做，但未锣鼓喧天

电信发过一份白皮书《灵活以太网技术白皮书》，本文中引用了其中不少内容，结合电信各种技术规范、集团指导情况看，对FlexE好像一直在研究在做，但是未做大张旗鼓的宣传。

• 中国联通：没见集团怎么提FlexE，省里好像倒是热火朝天。

公开资料没怎么查到联通的意见和态度。倒是查到两条省里的新闻：

移动在面向行业用户的技术上，如此突进，着实值得注意，以免形成“人有我无”的降维打击之态势……

5.FlexE技术原理

FlexE通用架构如下图所示：

• FlexE Client：FlexE的客户侧业务类型，可以支持10GE，40GE和m x25GE

• FlexE Group：n路以太网PHY绑定形成的组，PHY速率支持50GE/100GE/200GE/400GE

• FlexE Shim：实现FlexE Client到FlexEGroup的复接与分复接。

FlexE的核心功能通过FlexE Shim层实现，它可以把FlexEGroup中的每个100GE PHY划分为20个Slot(时隙)的数据承载通道，每个PHY所对应的这一组Slot被称为一个Sub-calendar，其中每个Slot所对应的带宽为5Gbps。

FlexE Client原始数据流中的以太网帧以Block原子数据块(为64/66B编码的数据块)为单位进行切分，这些原子数据块可以通过FlexE Shim实现在FlexEGroup中的多个PHY与时隙之间的分发。

FlexE的详细原理，可以参考OIF的标准《IAFlex Ethernet 2.1 Implementation Agreement》，这篇文稿，非常详尽。在此就不展开聊了。