5G 網(wǎng)絡(luò)切片本質(zhì)上是一個(gè) E2E 概念，將用戶(hù)設(shè)備連接到租戶(hù)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(gè)網(wǎng)絡(luò)域都有自己的切片控制器，有助于滿(mǎn)足整個(gè) 5G 網(wǎng)絡(luò)的 E2E SLA。

下圖給出了一個(gè)端到端 5G 網(wǎng)絡(luò)切片的示例，其中有5個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片(即 NS1 到 NS5)，每種顏色代表了不同的 SLA。每個(gè)端到端網(wǎng)絡(luò)切片支持特定客戶(hù)或“租戶(hù)”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(yùn)營(yíng)商需要確保一個(gè)切片上的流量不會(huì)干擾另一個(gè)切片的性能，這意味著需要流量隔離機(jī)制，通常分為硬隔離機(jī)制和軟隔離機(jī)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(hù)之間創(chuàng)建邏輯分段，流量隔離級(jí)別較低。根據(jù)這個(gè)定義，從 IP/MPLS 網(wǎng)絡(luò)的角度來(lái)看，軟切片并不是一個(gè)新的概念。

傳統(tǒng)的 L3VPN 可以看作 MPLS 網(wǎng)絡(luò)中軟切片的實(shí)現(xiàn)示例，VPN 可以被認(rèn)為是連接到客戶(hù)站點(diǎn)的一系列隧道，每個(gè)站點(diǎn)可能有不同的 QoS 處理，并且進(jìn)出站點(diǎn)的所有流量都是內(nèi)部的客戶(hù)。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(gè)客戶(hù)的流量在邏輯上得到區(qū)分。

從這個(gè)意義上說(shuō)，可以使用以下方法實(shí)現(xiàn) MPLS 級(jí)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(gè)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(gè)交換環(huán)境。

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

硬切片是指為特定的網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例提供專(zhuān)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(zhuān)用于一個(gè)切片，而軟切片允許使用共享資源。

為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)例分配專(zhuān)用的、非共享資源可保障每個(gè)應(yīng)用程序或客戶(hù)所需的性能、可用性和可靠性。然而，如果這些資源沒(méi)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(jì)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(hù)等功能，可以滿(mǎn)足新型業(yè)務(wù)對(duì)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。

如今，大量服務(wù)和應(yīng)用程序以突發(fā)、不可預(yù)測(cè)的流量模式生成，對(duì)帶寬和數(shù)據(jù)傳輸性能的要求千差萬(wàn)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(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的定制化服務(wù)和精細(xì)化管控，滿(mǎn)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(shí)現(xiàn)對(duì)OTN的網(wǎng)絡(luò)切片。

OTN 將每個(gè)客戶(hù)端有效負(fù)載透明地封裝到一個(gè)容器中，以便跨光網(wǎng)絡(luò)傳輸，同時(shí)保留客戶(hù)端的本地結(jié)構(gòu)、定時(shí)信息和管理信息。OTN 增強(qiáng)的多路復(fù)用能力允許不同的流量類(lèi)型在單個(gè)光傳輸單元幀上傳輸，包括以太網(wǎng)、存儲(chǔ)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(jiǎn)單地調(diào)整到現(xiàn)有服務(wù)。

>FlexE

以太網(wǎng)作為一種統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)，其承載的業(yè)務(wù)可以共享整個(gè)接口的帶寬，能夠較大化帶寬利用率同時(shí)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?chē)?yán)格隔離，無(wú)法針對(duì)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(wú)法滿(mǎn)足傳統(tǒng)的以SDH/OTN技術(shù)構(gòu)建起來(lái)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(zhuān)注于大帶寬的發(fā)展，對(duì)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(zhuān)線業(yè)務(wù)需求與技術(shù)的演進(jìn)出現(xiàn)鴻溝。

FlexE是在以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上，為滿(mǎn)足高速傳送、帶寬配置靈活等需求而發(fā)展來(lái)的技術(shù)。FlexE 的普及促使一些服務(wù)提供商開(kāi)始考慮使用其在物理層分離流量，通過(guò)嚴(yán)格的時(shí)分復(fù)用的通道化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物理層的切片并嚴(yán)格隔離。現(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(lèi)型的服務(wù)。

例如，一個(gè)100G的FlexE可以把容量分成6個(gè)切片，對(duì)應(yīng)6個(gè)FlexE 客戶(hù)端，每個(gè)切片承載一種類(lèi)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(lái)自一個(gè)FlexE 客戶(hù)端的流量不會(huì)影響其他FlexE 客戶(hù)端的流量。

通過(guò)在 FlexE 上封裝更多的切片，可以?xún)?yōu)化波長(zhǎng)的容量。當(dāng) FlexE 與Overlay上的高級(jí)二層和三層技術(shù)耦合時(shí)，可以利用流量工程和 QoS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步優(yōu)化。下面的示例演示了一個(gè)波長(zhǎng)上的 100G FlexE 實(shí)例如何承載 4 個(gè)網(wǎng)絡(luò)切片，同時(shí)在硬隔離和統(tǒng)計(jì)復(fù)用之間保持平衡。

總 結(jié)

長(zhǎng)期以來(lái)，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(duì)傳輸保證。OTN 基于時(shí)分復(fù)用 (TDM)，可實(shí)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(jì)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(duì)于網(wǎng)絡(luò)的大帶寬、切片、業(yè)務(wù)物理隔離等訴求，為運(yùn)營(yíng)商構(gòu)建適用5G業(yè)務(wù)長(zhǎng)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(yùn)營(yíng)商均明確地將FlexE定義為未來(lái)的基礎(chǔ)承載技術(shù)，寫(xiě)進(jìn)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(mǎn)足大帶寬、粗顆粒度的骨干網(wǎng)絡(luò)的需求，但是對(duì)于低速以太網(wǎng)接口、細(xì)切片粒度等訴求上仍然在進(jìn)一步發(fā)展中。

審核編輯：湯梓紅

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