5G 网络切片之OTN切片和FlexE切片区别

5G 网络切片本质上是一个 E2E 概念，将用户设备连接到租户特定的应用程序。E2E 网络切片由RAN 切片、核心切片和传输切片组成。每个网络域都有自己的切片控制器，有助于满足整个 5G 网络的 E2E SLA。

下图给出了一个端到端 5G 网络切片的示例，其中有5个网络切片（即 NS1 到 NS5），每种颜色代表了不同的 SLA。每个端到端网络切片支持特定客户或“租户”和特定服务，其中切片可以共享以承载多种服务。

    软/硬切片

运营商需要确保一个切片上的流量不会干扰另一个切片的性能，这意味着需要流量隔离机制，通常分为硬隔离机制和软隔离机制，也就是“硬切片和软切片”。  

软切片

意味着共享物理基础设施，在客户之间创建逻辑分段，流量隔离级别较低。根据这个定义，从 IP/MPLS 网络的角度来看，软切片并不是一个新的概念。   传统的 L3VPN 可以看作 MPLS 网络中软切片的实现示例，VPN 可以被认为是连接到客户站点的一系列隧道，每个站点可能有不同的 QoS 处理，并且进出站点的所有流量都是内部的客户。在 VPN 服务中，服务提供商在共享的物理基础设施上配置路由策略，确保每个客户的流量在逻辑上得到区分。   从这个意义上说，可以使用以下方法实现 MPLS 级别的网络切片：   • 虚拟路由和转发(VRF)，可在共享的MPLS 传输网络上启用多个路由环境。 • 虚拟接口(VSI)，可在同一共享基础设施上支持多个交换环境。   每个物理路由器都能够托管多个 VRF 和多个 VSI，从而有效地将其划分为可分配给不同租户/服务的多个路由和交换环境。  

硬切片

是指为特定的网络切片实例提供专用的资源。“硬切片”和“软切片”之间的主要区别在于，硬切片使网络资源专用于一个切片，而软切片允许使用共享资源。   为每个网络切片实例分配专用的、非共享资源可保障每个应用程序或客户所需的性能、可用性和可靠性。然而，如果这些资源没有被完全使用，也不能再用于其他切片。因此，硬切片可能不是划算的选择。而软切片允许传输资源可控的超预订，可以让网络资源更经济地用于约束较宽松的大容量应用程序。    

5G网络切片关键技术：OTN和FlexE   ＞OTN

OTN在光网络中一直扮演着重要的角色，OTN的透明传送、完善的OAM、保护等功能，可以满足新型业务对于业务质量的要求。此外，OTN 提供了一种高效的方式，可以将不同的服务多路复用到光路中，如何利用OTN来承载FlexE？

如今，大量服务和应用程序以突发、不可预测的流量模式生成，对带宽和数据传输性能的要求千差万别且更加严格。OTN也是5G网络体系中的重要部分。为了实现网络资源的定制化服务和精细化管控，满足5G业务更高的性能需求，需要根据SLA分配网络资源，从而实现对OTN的网络切片。   OTN 将每个客户端有效负载透明地封装到一个容器中，以便跨光网络传输，同时保留客户端的本地结构、定时信息和管理信息。OTN 增强的多路复用能力允许不同的流量类型在单个光传输单元帧上传输，包括以太网、存储和数字视频，以及 SONET/SDH。由于 OTN 是一种完全透明的协议，因此可以非常简单地调整到现有服务。

＞FlexE

以太网作为一种统计复用技术，其承载的业务可以共享整个接口的带宽，能够较大化带宽利用率同时也方便部署，但是这一特性也导致承载的业务之间不能严格隔离，无法针对不同业务提供确定带宽的资源预留，使得以太网无法满足传统的以SDH/OTN技术构建起来的传输网的需求。然而，随着传统的SDH协议在STM-64（40G）上停止发展，OTN技术更加专注于大带宽的发展，对于低颗粒度、低带宽诉求的企业网分支总部间的传输诉求支持不足，致使这部分传统的传输专线业务需求与技术的演进出现鸿沟。

FlexE是在以太网技术基础上，为满足高速传送、带宽配置灵活等需求而发展来的技术。FlexE 的普及促使一些服务提供商开始考虑使用其在物理层分离流量，通过严格的时分复用的通道化技术，实现物理层的切片并严格隔离。现在，基于以太网的传输可以在同一传输路径或端口内分离不同类型的服务。

例如，一个100G的FlexE可以把容量分成6个切片，对应6个FlexE 客户端，每个切片承载一种类型的服务。FlexE可以提供网络资源的高度隔离，可以保证来自一个FlexE 客户端的流量不会影响其他FlexE 客户端的流量。   通过在 FlexE 上封装更多的切片，可以优化波长的容量。当 FlexE 与Overlay上的高级二层和三层技术耦合时，可以利用流量工程和 QoS 技术实现进一步优化。下面的示例演示了一个波长上的 100G FlexE 实例如何承载 4 个网络切片，同时在硬隔离和统计复用之间保持平衡。

    总  结 

长期以来，OTN (ITU-T G.709) 标准和设备一直致力于在网络中提供绝对传输保证。OTN 基于时分复用 (TDM)，可实现零丢包、低延迟的数据包传输。但是OTN不支持统计复用，不能像以太网一样高效地利用容量。   FlexE作为新一代网络硬切片基础技术，能够契合5G业务承载对于网络的大带宽、切片、业务物理隔离等诉求，为运营商构建适用5G业务长期发展的网络基础架构提供了技术支持。因此三大运营商均明确地将FlexE定义为未来的基础承载技术，写进了新一代承载网建设的技术规范。虽然FlexE当前能够满足大带宽、粗颗粒度的骨干网络的需求，但是对于低速以太网接口、细切片粒度等诉求上仍然在进一步发展中。  

编辑：黄飞