CN113141620B - 一种FlexE业务处理方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种FlexE业务处理方法和装置，涉及传输网络领域，该方法包括：当新建物理层接口或者物理层接口速率改变时，从所涉及的物理层接口中提取出对应速率的FlexE instance；将提取出来的FlexE instance按照当前所支持的最小速率的FlexE instance作为最小单元进行拆分，得到多个带宽相同的新加入的源FlexE instance；将新加入的源FlexE instance交叉至没有占用的目的FlexE instance，并根据总线带宽从所有目的FlexE instance中选择对应数量的目的FlexE instance为一组进行重组。本发明中的FlexE业务处理方法能够使得一个光口的业务拆分至多个FlexE instance处理器，提高了设备接收侧应用的灵活性。

Description

一种FlexE业务处理方法和装置
技术领域
本发明涉及传输网络领域，具体涉及一种FlexE业务处理方法和装置。
背景技术
随着5G时代到来，以太网技术进一步发展。网络切片作为5G承载方案的关键技术之一，为不同业务实现网络分片和超低时延转发提供了应用基础。FlexE作为以太网切片的核心技术，受到运营商广泛认可。FlexE在原有的以太网帧结构中增加了Shim层时隙交叉，大幅降低了承载网络的节点时延；同时FlexE带宽灵活可调，能够实现大端口的捆绑功能，有效解决之前网络带宽升级面临的问题。
FlexE标准协议规定的PHY层速率为50G BASE-R，100G BASE-R，200G BASE-R，400GBASE-R，FlexE instance速率为100G，50G，设备的物理层接口存在根据配置灵活支持100GBASE-R以及50G BASE-R的场景。一种常用的方法基于100G FlexE instance处理器设计，使用一个100G FlexE instance处理器处理一个100G FlexE instance或者两个50G FlexEinstance。若两个100G FlexE instance处理器分别处理了一个50G FlexE instance，此时新建一个100G FlexE instance，只能重新分配一个没有占用的100G FlexE instance处理器，存在资源浪费。或者在新建物理层接口时，强制将两个50G FlexE instance交叉到一个100G FlexE instance处理器，但当光口速率改变时，上述问题依然存在。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种在光口速率改变时能不影响设备其它光口的业务的FlexE业务处理方法。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种FlexE业务处理方法，该方法包括以下步骤：
当新建物理层接口或者物理层接口速率改变时，从所涉及的物理层接口中提取出对应速率的FlexE instance；
将提取出来的FlexE instance按照当前所支持的最小速率的FlexE instance作为最小单元进行拆分，得到多个带宽相同的新加入的源FlexE instance；
将新加入的源FlexE instance交叉至没有占用的目的FlexE instance，并根据总线带宽从所有目的FlexE instance中选择对应数量的目的FlexE instance为一组进行重组。
在上述技术方案的基础上，将新加入的源FlexE instance交叉至没有占用的目的FlexE instance，具体包括：
对新加入的源FlexE instance进行标识和排列；
根据索引对没有占用的目的FlexE instance按对应方式进行排列；
根据排列后的对应关系，将新加入的源FlexE instance交叉至没有占用的目的FlexE instance。
在上述技术方案的基础上，将提取出来的FlexE instance按照当前所支持的最小速率的FlexE instance作为最小单元进行拆分，得到多个带宽相同的新加入的源FlexEinstance，具体包括：
根据当前所支持的最小速率的FlexE instance，计算每个提取出来的FlexEinstance对应的拆分路数；
根据时隙速率对提取出来的FlexE instance进行时隙刻画；
根据时隙刻画的时隙标记和拆分路数，将时隙按序均分至每一路新加入的源FlexE instance。
在上述技术方案的基础上，
当前支持的最小速率的FlexE instance为50G FlexE instance或25G FlexEinstance。
在上述技术方案的基础上，通过在25G BASE-R中插入FlexE开销，并插入PAD码字补偿速率以生成25G FlexE instance。
本发明的目的在于提供一种在光口速率改变时能不影响设备其它光口的业务的FlexE业务处理装置。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种FlexE业务处理装置，包括：
提取模块，其用于当新建物理层接口或者物理层接口速率改变时，从所涉及的物理层接口中提取出对应速率的FlexE instance；
拆分模块，其用于将提取出来的FlexE instance按照当前所支持的最小速率的FlexE instance作为最小单元进行拆分，得到多个带宽相同的新加入的源FlexEinstance；
交叉模块，其用于将新加入的源FlexE instance交叉至目的FlexE instance；以及
重组模块，其根据总线带宽从所有目的FlexE instance中选择对应数量的目的FlexE instance为一组进行重组。
在上述技术方案的基础上，所述交叉模块将新加入的源FlexE instance交叉至目的FlexE instance，具体过程包括：
对新加入的源FlexE instance进行标识和排列；
根据索引对没有占用的目的FlexE instance按对应方式进行排列；
根据排列后的对应关系，将新加入的源FlexE instance交叉至没有占用的目的FlexE instance。
在上述技术方案的基础上，所述拆分模块包括计算单元和时隙刻画单元，所述拆分模块用于将提取出来的FlexE instance按照当前所支持的最小速率的FlexE instance作为最小单元进行拆分，得到多个带宽相同的新加入的源FlexE instance，具体过程包括：
所述计算单元根据当前所支持的最小速率的FlexE instance，计算每个提取出来的FlexE instance对应的拆分路数；
所述时隙刻画单元根据时隙速率对提取出来的FlexE instance进行时隙刻画，并根据时隙刻画的时隙标记和拆分路数，将时隙按序均分至每一路新加入的源FlexEinstance。
在上述技术方案的基础上，
所述拆分模块按照50G FlexE instance或25G FlexE instance作为最小单元对提取出来的FlexE instance进行拆分。
在上述技术方案的基础上，所述重组模块包括一计数器，所述计数器用于对重组的一组目的FlexE instance进行读使能控制。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的FlexE业务处理方法，通过将高阶速率50G/100G FlexE instance拆分成低阶速率25G FlexE instance或者50G FlexE instance，经过交叉处理后，再重新组装成高阶Px25G速率FlexE instance或者Px50G速率FlexE instance，使得物理层接口业务被拆分至多个处理单元，不需要单独分配一个处理单元，当每个处理单元都被部分占用时，其剩余处理带宽仍然可以处理其他物理层接口业务，而不需要重新分配处理器资源，导致处理器资源浪费或者对其他物理层接口业务造成影响。
附图说明
图1为本发明实施例中FlexE业务处理方法的流程图；
图2为本发明实施例中步骤S2的流程图；
图3为本发明实施例中25G FlexE instance的结构图；
图4为本发明实施例中FlexE instance拆分重组处理流程图；
图5为本发明实施例中步骤S3的流程图；
图6为本发明实施例中第一种光口速率切换前的示意图；
图7为本发明实施例中第一种光口速率切换后的示意图。
图8为本发明实施例中第二种光口速率切换前的示意图；
图9为本发明实施例中第二种光口速率切换后的示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供FlexE业务处理方法，该方法包括以下步骤：
S1.当新建物理层接口或者物理层接口速率改变时，从所涉及的物理层接口中提取出对应速率的FlexE instance。
具体而言，本实施例中：从25G BASE-R PHY中提取25G FlexE instance；从50GBASE-R PHY中提取50G FlexE instance；从100/200/400G BASE-R PHY中提取100G FlexEinstance。
S2.将提取出来的FlexE instance按照当前所支持的最小速率的FlexE instance作为最小单元进行拆分，得到多个带宽相同的新加入的源FlexE instance。
参见图2所示，具体而言，步骤S2包括以下步骤：
S21.根据当前所支持的最小速率的FlexE instance，计算每个提取出来的FlexEinstance对应的拆分路数；
在本实施例中，当前所支持的最小速率的FlexE instance为50G FlexE instance或25G FlexE instance。
对于25G FlexE instance，主要是通过在25G BASE-R中插入FlexE开销，并插入PAD码字补偿速率来生成的。
在100GE(100G PCS)中，每16383个66b码块插入1个AM码字(1个66b码块)用于lane对齐。100G FlexE instance速率比100GE(100G PCS)速率略小，当在100G FlexE instance中插入AM码字后(1个66b块)，速率正好等于100GE(100G PCS)速率。
在25GE(25G PCS)中，每20479个66b插入1个AM码字(1个66b码块)用于lane对齐，即25GE与100GE AM码字插入间隔不一样。为了符合FlexE协议规定，需要在25G FlexEinstance上插入PAD去补偿速率差异，因此25G FlexE instance每163830个66b块需要插入2个PAD码字。
从而25G MAC经过64/66b编码速率变为25×66/64＝25.78125G，去掉AM码字后速率为25.78125G x(20479/20480)，每163830个66b块插入了2个PAD码字，去掉PAD后得到25GFlexE instance速率为25.78125G x(20479/20480)x(163830/163832)＝25.78125Gx(16383/16384)，正好为100G FlexE instance速率的1/4。
此外，FlexE中的数据的传输基于时分复用机制，对于100G FlexE instance而言，FlexE shim层将传输速率为100Gbit/s的光模块的时域资源划分为20个5G时隙，以20个时隙为一个周期，进行数据的发送和接收。FlexE shim层通过20个5G时隙中每个5G时隙连续传输了1023个净荷码块，即通过20个5G时隙连续传输了20×1023个净荷码块。然后，FlexEshim层在20×1023个连续的净荷码块之前插入一个开销码块(overhead，OH)，从而1+20×1023个码块(包括开销码块和净荷码块)构成了一个FlexE帧。
参见图3所示，图3中最左侧黑色块即为开销(overhead)，紧挨着开销块的是时隙1～5的循环，即在一个FlexE帧中循环4092次，则一个25G FlexE instance包含4092x5+1＝1023x20+1个66b块，从而和100G FlexE instance的相关规定保持一致。
S22.根据时隙速率对提取出来的FlexE instance进行时隙刻画；
S23.根据时隙刻画的时隙标记和拆分路数，将时隙按序均分至每一路新加入的源FlexE instance。
具体而言，参见图4所示：
以当前所支持的最小速率的FlexE instance为25G为例，根据时隙速率对25GFlexE instance进行时隙刻画，时隙标记为1～x。
根据时隙速率对50G FlexE instance进行时隙刻画，时隙标记为1～y，将50GFlexE instance拆分成2x25G FlexE instance，其中时隙1～y/2拆分到第1路源25G FlexEinstance，时隙y/2+1～y拆分到第2路源25G FlexE instance。
根据时隙速率对100G FlexE instance进行时隙刻画，时隙标记为1～z，将100GFlexE instance拆分成4x25G FlexE instance，其中时隙1～z/4拆分到第1路源25G FlexEinstance，时隙z/4+1～z/2拆分到第2路源25G FlexE instance，时隙z/2+1～3*z/4拆分到第3路源25G FlexE instance，时隙3*z/4+1～z拆分到第4路源25G FlexE instance。
S3.将新加入的源FlexE instance交叉至没有占用的目的FlexE instance，并根据总线带宽从所有目的FlexE instance中选择对应数量的目的FlexE instance为一组进行重组。
参见图5所示，当新建物理层接口或者物理层接口速率改变时，为了让新加入的源instance交叉至没有占用的目的instance，具体包括：
S31.对新加入的源FlexE instance进行标识和排列；
S32.根据索引对没有占用的目的FlexE instance按对应方式进行排列；
S33.根据排列后的对应关系，将新加入的源FlexE instance交叉至没有占用的目的FlexE instance。
在本实施例中，可以对新加入的W个源FlexE instance编号后进行从小到大排列(当然也可以从大到小排列)，然后从目的FlexE instance中挑选出W个没有占用的instance，并根据索引从小到大依次编码目的FlexE instance#1～W(简写为instance#1)。
然后将新加入的源FlexE instance编号最小的那一个交叉至instance#1、新加入的源FlexE instance编号第二小的交叉至instance#2，直到新加入的源FlexE instance编号最大的交叉至instance#W。
此外，根据总线带宽从所有目的FlexE instance中选择对应数量的目的FlexEinstance为一组进行重组，具体包括：
首先，根据总线带宽确定需要P个目的FlexE instance为一组进行重组操作。
然后进行写地址控制，当第1个开销块到来时，完成写地址置位操作。
接着进行读使能控制，即设置计数器C，其计数范围为1～P，对应P路重组的目的FlexE instance，计数1读取第1路目的FlexE instance，计数2读取第2路目的FlexEinstance，直到计数P读取第P路目的FlexE instance，通过固定计数完成对目的instance处理，不会抢占已有FlexE instance的资源。
最后进行读地址控制，在本实施例中根据目的FlexE instance的FlexE组关系，每个组选择一套读地址作为FlexE组内所有成员读地址。
下面通过两个具体的例子做出进一步说明：
参见图6所示，当前所支持的最小速率的FlexE instance为50G FlexE instance。图6中每个光口根据速率提取出100G FlexE instance，并拆分得到50G的源FlexEinstance。
拆分得到的50G源FlexE instance根据FlexE instance编号和FlexE组的关系按照步骤S4中所述方法交叉至50G目的FlexE instance。
交叉后目的instance按照上述步骤所述方法以P个50G目的FlexE instance为一组重组得到Px50G速率instance。具体而言，instance#1.1、instance#1.2、instance#2.1、instance#2.2、instance#3.1、instance#3.2、instance#4.1、instance#4.2为一组重组得到一个400G instance#1。instance#5.1、instance#5.2、instance#6.1、instance#6.2、instance#7.1、instance#7.2、instance#8.1、instance#8.2为一组重组得到一个400Ginstance#2。
参见图7所示，当新建物理层接口或者物理层接口速率改变时(光口#2、4、6、8拔出50G光模块，光口#2重新插入200G光模块)，新加入物理层接口拆分得到的50G源FlexEinstance按照步骤S4所述方法交叉至没有占用的50G目的FlexE instance(图7中的instance#2.1、instance#2.2、instance#2.3、instance#2.4、instance#2.5、instance#2.6、instance#2.7、instance#2.8交叉至插拔光模块前的光口#2、4、6、8占用的50G目的FlexE instance)。
这样，每个物理层接口业务将由多个instance处理器协作完成(例如图7所示，新建光口2的业务由400G instance处理器1和2协作完成，400G instance处理器#1完成光口#2的时隙1～40的写控制，400G instance处理器#2完成光口#2的时隙41～80的写控制。
参见图8所示，当前所支持的最小速率的FlexE instance为25G FlexE instance。图6中每个光口根据速率提取出50G FlexE instance，并拆分得到25G的源FlexEinstance。
拆分得到的25G源FlexE instance根据FlexE instance编号和FlexE组的关系按照步骤S4中所述方法交叉至25G目的FlexE instance。
交叉后目的instance按照上述步骤所述方法以P个目的25G FlexE instance为一组重组得到Px25G速率instance。具体而言，instance#1.1、instance#1.2、instance#2.1、instance#2.2为一组重组得到一个100G instance#1。instance#3.1、instance#3.2、instance#4.1、instance#4.2为一组重组得到一个100G instance#2。instance#5.1、instance#5.2、instance#6.1、instance#6.2为一组重组得到一个100G instance#3。instance#7.1、instance#7.2、instance#8.1、instance#8.2为一组重组得到一个100Ginstance#4。
参见图9所示，当新建物理层接口或者物理层接口速率改变时(光口#2、4、6、8拔出50G光模块，光口#2重新插入200G光模块)，新加入物理层接口拆分得到的25G源FlexEinstance按照步骤S4所述方法交叉至没有占用的25G目的FlexE instance(图7中的instance#2.1、instance#2.2、instance#2.3、instance#2.4、instance#2.5、instance#2.6、instance#2.7、instance#2.8交叉至插拔光模块前的光口#2、4、6、8占用的25G目的FlexE instance)。
这样，每个物理层接口业务将由多个instance处理器协作完成(例如图7所示，新建光口2的业务由100G instance处理器1、2、3、4协作完成，100G instance处理器#1完成光口#2的时隙1～10的写控制，100G instance处理器#2完成光口#2的时隙11～20的写控制，100G instance处理器#3完成光口#2的时隙21～30的写控制，100G instance处理器#4完成光口#2的时隙31～40的写控制。
这样一来，通过将高阶速率50G/100G FlexE instance拆分成低阶速率25G FlexEinstance或50G FlexE instance，经过交叉处理后，再重新组装成高阶Px25G速率FlexEinstance或Px50G速率FlexE instance，使得物理层接口业务被拆分至多个处理单元，不需要单独分配一个处理单元，当每个处理单元都被部分占用时，其剩余处理带宽仍然可以处理其他物理层接口业务。而不需要重新分配处理器资源，导致处理器资源浪费或者对其他物理层接口业务造成影响。
本发明实施例还提供一种FlexE业务处理装置，其包括提取模块、拆分模块、交叉模块和重组模块。
其中，提取模块，其用于当新建物理层接口或者物理层接口速率改变时，从所涉及的物理层接口中提取出对应速率的FlexE instance；
拆分模块，其用于将提取出来的FlexE instance按照当前所支持的最小速率的FlexE instance作为最小单元进行拆分，得到多个带宽相同的新加入的源FlexEinstance；
交叉模块，其用于将新加入的源FlexE instance交叉至目的FlexE instance；以及
重组模块，其根据总线带宽从所有目的FlexE instance中选择对应数量的目的FlexE instance为一组进行重组。
进一步地，所述交叉模块将新加入的源FlexE instance交叉至目的FlexEinstance，具体过程包括：
对新加入的源FlexE instance进行标识和排列；
根据索引对没有占用的目的FlexE instance按对应方式进行排列；
根据排列后的对应关系，将新加入的源FlexE instance交叉至没有占用的目的FlexE instance。
进一步地，所述拆分模块包括计算单元和时隙刻画单元，所述拆分模块用于将提取出来的FlexE instance按照当前所支持的最小速率的FlexE instance作为最小单元进行拆分，得到多个带宽相同的新加入的源FlexE instance，具体过程包括：
所述计算单元根据当前所支持的最小速率的FlexE instance，计算每个提取出来的FlexE instance对应的拆分路数；
所述时隙刻画单元根据时隙速率对提取出来的FlexE instance进行时隙刻画，并根据时隙刻画的时隙标记和拆分路数，将时隙按序均分至每一路新加入的源FlexEinstance。
进一步地，所述拆分模块按照50G FlexE instance或25G FlexE instance作为最小单元对提取出来的FlexE instance进行拆分。
进一步地，所述重组模块包括一计数器，所述计数器用于对重组的一组目的FlexEinstance进行读使能控制。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种FlexE业务处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
当新建物理层接口或者物理层接口速率改变时，从所涉及的物理层接口中提取出对应速率的FlexE instance；
将提取出来的FlexE instance按照当前所支持的最小速率的FlexE instance作为最小单元进行拆分，得到多个带宽相同的新加入的源FlexE instance；
将新加入的源FlexE instance交叉至没有占用的目的FlexE instance，并根据总线带宽从所有目的FlexE instance中选择对应数量的目的FlexE instance为一组进行重组。
2.如权利要求1所述的一种FlexE业务处理方法，其特征在于，将新加入的源FlexEinstance交叉至没有占用的目的FlexE instance，具体包括：
对新加入的源FlexE instance进行标识和排列；
根据索引对没有占用的目的FlexE instance按对应方式进行排列；
根据排列后的对应关系，将新加入的源FlexE instance交叉至没有占用的目的FlexEinstance。
3.如权利要求1所述的一种FlexE业务处理方法，其特征在于：将提取出来的FlexEinstance按照当前所支持的最小速率的FlexE instance作为最小单元进行拆分，得到多个带宽相同的新加入的源FlexE instance，具体包括：
根据当前所支持的最小速率的FlexE instance，计算每个提取出来的FlexE instance对应的拆分路数；
根据时隙速率对提取出来的FlexE instance进行时隙刻画；
根据时隙刻画的时隙标记和拆分路数，将时隙按序均分至每一路新加入的源FlexEinstance。
4.如权利要求1或3所述的一种FlexE业务处理方法，其特征在于：
当前支持的最小速率的FlexE instance为50G FlexE instance或25G FlexEinstance。
5.如权利要求4所述的一种FlexE业务处理方法，其特征在于，通过在25G BASE-R中插入FlexE开销，并插入PAD码字补偿速率以生成25G FlexE instance。
6.一种FlexE业务处理装置，其特征在于，包括：
提取模块，其用于当新建物理层接口或者物理层接口速率改变时，从所涉及的物理层接口中提取出对应速率的FlexE instance；
拆分模块，其用于将提取出来的FlexE instance按照当前所支持的最小速率的FlexEinstance作为最小单元进行拆分，得到多个带宽相同的新加入的源FlexE instance；
交叉模块，其用于将新加入的源FlexE instance交叉至目的FlexE instance；以及
重组模块，其根据总线带宽从所有目的FlexE instance中选择对应数量的目的FlexEinstance为一组进行重组。
7.如权利要求6所述的一种FlexE业务处理装置，其特征在于，所述交叉模块将新加入的源FlexE instance交叉至目的FlexE instance，具体过程包括：
对新加入的源FlexE instance进行标识和排列；
根据索引对没有占用的目的FlexE instance按对应方式进行排列；
根据排列后的对应关系，将新加入的源FlexE instance交叉至没有占用的目的FlexEinstance。
8.如权利要求6所述的一种FlexE业务处理装置，其特征在于：所述拆分模块包括计算单元和时隙刻画单元，所述拆分模块用于将提取出来的FlexE instance按照当前所支持的最小速率的FlexE instance作为最小单元进行拆分，得到多个带宽相同的新加入的源FlexE instance，具体过程包括：
所述计算单元根据当前所支持的最小速率的FlexE instance，计算每个提取出来的FlexE instance对应的拆分路数；
所述时隙刻画单元根据时隙速率对提取出来的FlexE instance进行时隙刻画，并根据时隙刻画的时隙标记和拆分路数，将时隙按序均分至每一路新加入的源FlexE instance。
9.如权利要求6或8所述的一种FlexE业务处理装置，其特征在于：
所述拆分模块按照50G FlexE instance或25G FlexE instance作为最小单元对提取出来的FlexE instance进行拆分。
10.如权利要求6所述的一种FlexE业务处理装置，其特征在于，所述重组模块包括一计数器，所述计数器用于对重组的一组目的FlexE instance进行读使能控制。
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