软硬件统一管理的创新切片技术——Slice+

发布时间:2020-06-28  作者:中兴通讯 崔艳云  阅读量:

5G时代的垂直行业应用对网络提出了差异化的承载需求,比如视频需要高带宽,而车联网需要低时延。运营商希望充分挖掘网络潜能,进一步开放网络能力,将不同的逻辑网络资源提供给不同的租户使用,并保持不同租户之间的隔离。传统的差异化服务QoS技术虽然能对不同业务进行区分,但无法满足行业用户特定的安全以及端到端服务策略需求,网络切片技术成为了目前运营商提供差异化服务的首选。这些年,业界推出了多种切片方案,在实际应用中遇到以下问题和挑战:

- 部署组网方面:不能充分满足实际场景需求。比如Flex-Algo仅仅是域内的局部SR-TE优化技术,缺乏对跨域的端到端切片粘连考虑。同一个客户的最短路径与TE两种流量,由于算法不同,需要引入两张FA平面,用户切片视图不清晰;而其他的切片方案,比如多拓扑切片方案,由于基于IGP多拓扑技术,需要维护多个数据库,每个切片维护独立的控制平面,实现成本高,升级困难。

- 控制管理方面:目前硬切片与软切片相互独立,无法统一控制管理。比如FlexE,其通过独立的硬件资源保障带宽和时延要求,但是控制面并不感知FlexE通道,需要控制器和网管实现多层协同,部署困难;而SR-TE,虽然控制面实现了对切片的感知,但是底层硬件资源呈共享模式,难以做到严格的带宽时延保障。

基于对已有切片技术的研究和分析,中兴通讯推出创新的Slice+切片技术。

Slice+切片的基本实现原理

Slice+是一种创新的软硬件统一管理的切片方案。它创新性地实现了切片与底层硬件资源的灵活匹配,既可以实现基于分组复用的软切片,也可以实现基于物理刚性管道(如FlexE、OTN)的硬切片。通过对IGP以及BGP等协议的扩展,网络中节点可以加入一个或者多个Slice-ID并进行信息泛洪,实现拓扑内信息通告,并基于确定的Slice-ID切片网络,节点进行相应SR-BE与SR-TE路径计算,实现特定SLA需求的业务(低时延、高带宽、最小成本等)在最优SR路径转发。同时,支持与控制器之间的协议扩展与信息交互,可通过控制器实现相关切片的拓扑呈现、配置管理、性能监控以及统计优化等功能。Slice+方案基本原理如图1所示。




Slice+的关键创新点

Slice+方案业界首家实现基于FlexE的硬切片动态算路,控制面简化,易于维护,全面支持L2&L3接口类型,而且兼容现有切片方案,具有良好的网络互通能力。

- 业界首家基于FlexE硬切片动态算路

Slice+方案中,可针对FlexE client配置ADJ- SID以及归属的Slice,并通过IGP泛洪以及BGP-LS通告,实现SDN控制器和头节点基于FlexE通道的SR-TE算路,实现确定切片的专属资源分配,弥补了传统硬切片控制层面无法感知,以及软切片对应硬件资源不能专享的缺陷。

- 更加简化的控制面,方案实现简单,易于维护

Slice+提供了一种更为创新的共享控制面协议方式。多个切片的client子端口可以形成一个Slice-Bundle,并基于整个捆绑组使能IGP并配置相关3层参数,进行多切片的控制面共享。协议报文仅需运行于某个有效切片成员中,实现了轻量级的切片支撑系统,避免了使用复杂的IGP多拓扑协议来维护多个拓扑(见图2)。


- 适用场景更加广泛,全面支持L2&L3接口类型

Slice-Bundle的应用可大大扩展切片的适用场景,其成员不再局限于传统的三层FlexE子端口,还可以是VLAN、PPP等二层子端口,做到了对Any Link的支持。

- 完全兼容现有切片方案Flex-Algo,提供良好的网络互通能力

Slice+方案提供了良好的兼容性,Flex-Algo可作为Slice+的域内局部优化技术,换言之,Flex-Algo可视为Slice-ID 0中的特殊场景。当在Slice-ID 0内支持Flex-Algo时,节点按照FA标准对外通告,可灵活满足跨域多厂商组网场景以及域内的栈深优化需求。

5G时代到来,行业转型的步伐正在加快,提供符合用户需求的高质量服务将越来越重要,网络切片技术在未来运营商网络的运营中将成为必选功能。中兴通讯Slice+切片解决方案在满足“一网多用”“专网专用”的基本切片功能之外,实现了软硬件切片的统一管理,在组网场景适应性,易维护性以及控制管理方面都有一定的优势,网络切片部署流程更加完善。未来,中兴通讯将持续用最先进的产品和切片方案助力5G业务的快速、高质量部署。

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