深入浅出,解析什么是网络切片

admin2024-04-03  0

一、网络切片诞生背景?

网络切片的需求来自于业务对网络提出的差异化要求,要求一张物理网络上对不同的业务进行差异化的保障。

网络切片是5G核心网最重要的技术之一,也是网络即服务的直接体现,网络切片本身就是产品和服务。

二、网络切片到底是什么?

网络切片是指在同一个物理IP网络的基础上,网络管理员通过各种切片技术为特定业务或用户划分出多个逻辑网络,即切片网络。每个切片网络都有自己的逻辑拓扑、 SLA质量需求、安全和可靠性要技术。

三、网络切片目前有几种发展路线?

主要分为硬隔离切片和软隔离切片两大类路线。
硬隔离:Flex-E、子接口切片(也有称信道化子接口,下文统称子接口切片)、Slice ID切片;
软隔离:Flex algo。

四、网络切片技术原理解析

软隔离技术解析

软隔离技术指标:
深入浅出,解析什么是网络切片,在这里插入图片描述,第1张
技术分析:如果需要保障各专网业务的隔离,软切片不太合适,因为不具备带宽保障能力,不建议使用。

硬隔离技术解析

硬隔离技术指标:
深入浅出,解析什么是网络切片,在这里插入图片描述,第2张
技术分析:针对硬切片技术,从上述各项对比指标上看,除了运营商外,从其他行业网客户业务需求看,推荐Slice ID的切片方式,推荐原因有三
(1)均为硬隔离:硬隔离能够保证各类不同业务资源独享;
(2)切片粒度细:粒度细能够给不同业务划分足够细粒度的切片;
(3)部署难度小:实际落地部署可行性大、部署工作小。

Flex E切片
在以太网技术基础上为满足硬件隔离、灵活带宽等需求,通过时隙交叉技术和端口捆绑技术实现的接口技术。

在传统的MAC和PHY层增加Flex-E shim层,通过业务划分独占时隙的方式,实现对带宽的独占。比如业界讲一个100G Flex-E端口转发划分成20个时隙,一个时隙为5Gbps带宽,如果一个业务需要40Gbps带宽,那么该业务可独占20个时隙中的8个时隙用于业务转发。

由于时隙的独占,带来的就是带宽的抢占,其他业务无法适用冲突的时隙,故业务无法被抢占,也就是实现了业务的硬隔离。

深入浅出,解析什么是网络切片,在这里插入图片描述,第3张

根据FlexE的MAC/PHY解耦的技术特点,FlexE可提供三种主要功能:
(1)子速率。基于IEEE 802.3标准物理接口的子速率是指一个低速率的数据流共享一个PHY或多个PHY。例如,在2个100G速率的物理接口上仅仅承载50G的MAC层速率。

深入浅出,解析什么是网络切片,子速率功能示意图,第4张

(2)通道化。对基于IEEE 802.3标准的物理接口的通道化是指多个低速率数据流共享一个PHY或多个PHY。例如,在1个100G速率的物理接口上承载25G和75G两个MAC层速率的数据流。
深入浅出,解析什么是网络切片,在这里插入图片描述,第5张

(3)捆绑:FlexE支持捆绑多个IEEE 802.3标准的物理接口,使多个PHY一起工作,以支持更高速率。例如,将2个100G物理接口捆绑,实现200G的MAC层速率。 深入浅出,解析什么是网络切片,在这里插入图片描述,第6张

标准化Flex-E切片技术不适合行业网客户,理由有如下三点:
(1) 由于FlexE基于物理层和MAC层的实现,因此需要设备和设备之间对接。目前业界仅对50G端口/100G端口实现了规范化,且最小粒度为5G。50G/100G端口的1G粒度,及其10G端口的FlexE功能,目前还未实现标准化,因此无法实现异厂家对接。
(2) 标准化的FlexE技术物理端口带宽要求高,链路成本高,颗粒度粗放,一般适合运营商,对行业网适用性较低。目前国内暂无使用标准的FlexE技术建设的案例。
(3) 为减少网络对运营商传输设备的依赖,一般要求运营商传输提供FlexE unware Transport模式,以便广域网两端FlexE协商对接。

深入浅出,解析什么是网络切片,在这里插入图片描述,第7张

子接口切片
子接口切片:是指绑定了特定的队列带宽资源的子接口,是接口层面的隔离和带宽保证技术。不同业务流量可以归属到不同子接口切片上,每个子接口切片拥有独立的队列带宽资源,从而实现不同类型业务之间的隔离和带宽保障。
举例:看下图所示:
深入浅出,解析什么是网络切片,在这里插入图片描述,第8张
从上图的情况看:
把1个GE口划分成多个切片,优先保障切片业务,非切片业务无法抢占切片业务带宽。切片业务资源提前规划并预留,总需求不超出总切片资源池,能够切的细粒度比Flex-E更细,达到了1Mbps。每划分一个切片,需要配置相应的IP地址,如切片多,配置工作会相对很繁杂。

Slice ID切片
Slice ID技术实现原理:全网规划slice切片,设备上提前为每slice id准备好保障资源,并将slice id携带在报文中查找资源转发,从而达到全网路径业务规划保障。
深入浅出,解析什么是网络切片,在这里插入图片描述,第9张
深入浅出,解析什么是网络切片,在这里插入图片描述,第10张
从上图的情况看:
根据政务外网上承载的业务需求,采用Slice ID切片部署方案,通过全局规划和分配的 Slice ID 标识各网络设备为各网络切片分配的转发资源,每台设备上通过切片进行资源保障,Slice ID携带在SRv6报文头中,设备转发时查找资源转发,从而达到全网路径业务规划保障。
Slice ID切片特点有四:
(1)SRv6 SID标识设备主接口信息
(2)Slice ID标识硬件预留资源,逐跳传递
(3)多个切片,一套IP地址
(4)单个邻居协议能实现千数量级分片统一管理

深入浅出,解析什么是网络切片,在这里插入图片描述,第11张
结合Slice ID的能力,行业网客户业务需求来看,从业务需求满足度、部署难度、能力集三个维度综合评估,选择Slice ID是最合适的,推荐Slice ID切片技术。

整体技术使用现状看,目前网络切片技术,运营商优选Flex E为主,其他行业网客户以子接口切片、Slice ID为主。这是依据自身需求+业务特点共同决定的。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明原文出处。如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系SD编程学习网:675289112@qq.com进行投诉反馈,一经查实,立即删除!