FlexEのご紹介 - JANOG 39.5 発表資料
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FlexE(FlexEthernet)は、OIF(Optical Internetworking Forum) にて2016年前半にVer1.0として実装⽅針が策定され、現在もVer 2.0に向けワーキンググループで継続的に続いています。 広帯域な200/400G Ethernet(IEEE802.3bs)についても進んでいます。その技術を使うことでどのようなメリットがあるか、そして、現状の実装⽅針での問題点の話などを含めた情報提供を目的に発表した資料です。
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FlexEのご紹介 - JANOG 39.5 発表資料
- 1. FlexE(FlexEthernet) Juniper Networks Akira Suzuki (akiran@juniper.net)
- 3. 発表概要 FlexE(FlexEthernet)は、OIF(Optical Internetworking Forum) にて2016年前半にVer1.0として実装⽅針が策定され、現在もVer 2.0に 向けワーキンググループで継続的に続いている。 広帯域な200/400G Ethernet(IEEE802.3bs)についても進んでいます。 【具体的にどういうものか…】 現在のLAG(リンクアグリゲーション)の振り分けで使われるHashを 利⽤することなく、HWチップ(Ethernet PHY)上で効率的にトラフィック 分散させることができる技術です。 インターフェイス利⽤、集約の効率化 Opex/Capexの低減 その技術を使うことでどのようなメリットがあるか、そして、現状の実装⽅針 での問題点の話などを含めた情報提供ができればと考えています。
- 5. 現状のLAG
- 6. LAG回線・帯域の有効利⽤とはいえ… LAG Bundle Packet Drops LAG Members LB @ 70% utilization 課題：LAG上のトラフィックのアンバランスにより、パケットドロップが発⽣する。 Header Silicon Hash Transformation
- 8. 例えば… Bandwidth Based Adaptive Load-balancing Adaptive § モニターモジュールがLinkの使⽤量をモニタリング § 使⽤量の“差“を検知して、転送先決定のアルゴリズム の情報をUpdateする。 § トラフィック量の少ないLinkのIndexが転送先に 選択される。 link-1 link-2 link-n Header Hash Xform rate1 rate2 rate-n Monitor 左記の例では、Adaptive 有効前とくらべて、 30%程度の帯域を有効活⽤。
- 9. FlexE
- 10. 物理レイヤの違い MAC PCS PMA PMD 標準的な Ethernet FlexE MAC PCS PMA PMD FlexE shim FlexShimが distribution, 追加される idle control L1/L2 MACフレーム 作成 符号化 シリアル化 電気/光変換
- 11. FlexEthernetを使うことで R T FlexE termination PMD PMD PMD PMD FlexE termination OTN 物理的に異なるインターフェイスを1つのEthernetにする技術 標準のEthernetの仕組みを利⽤し、低いレイヤで分割する。 MAC Router 伝送装置 ••• block transmission order Length 20 Sub-calendars Length 20n Calendar PHY A slot 19 PHY A slot 0 PHY B slot 19 PHY B slot 0 PHY C slot 19 PHY C slot 0 PHY D slot 19 PHY D slot 0 PHY A PHY B PHY C PHY D slot 19 slot 0 Layer1で分割するため、Link毎に ロードバランスの不均衡が発⽣しない。 インターフェイスの節約 25G単位での細かいステップで 増速が可能となる 伝送装置の帯域有効化 FlexEthernet Tutorial, Possible New Work Items for 802.1 Related to OIF Flex Ethernet を参考
- 12. 200 G ~ FlexEthernet機能: bonding • 効率的で且つ即時的な利便性 – 通常の⾮効率的なHashの利⽤を⾏わない – 効率分散による広帯域提供、既存のPHY利⽤が可能。 R T FlexE PMD PMD PMD PMD 200G Transport pipe is larger than available PMD100G / Router 伝送装置 100G FlexEthernet Tutorial, Possible New Work Items for 802.1 Related to OIF Flex Ethernet を参考
- 13. FlexEthernet機能: sub-rating • パケットフォワーディングエンジン/NPUの利用 – 長距離伝送と固定/未定義のイーサネットレートに制約されない R T PMD 100G Transport pipe is smaller than PMD 50G PMD T PMD R PMD 100G FlexEthernet Tutorial, Possible New Work Items for 802.1 Related to OIF Flex Ethernet を参考 FlexE FlexE 50G 50G
- 14. R FlexE PMD 50 G 50 G100G• 一つまたは複数のPMDをまとめ、広帯域を実現 FlexEthernet Tutorial, Possible New Work Items for 802.1 Related to OIF Flex Ethernet を参考 FlexEthernet機能:channelization Transport R R PMD FlexE 50G R PMD FlexE 50G R R PMD FlexE 100G
- 15. FlexEthernet と Link aggregationの違い User1 (BW:10G) Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 1 Data 3 Data 4 Flex Shim Data 2 User2 (BW:10G) User3 (BW:10G) User4 (BW:10G) 100G port To Router Or 伝送機器 100G port To Router Or 伝送機器 FlexE(Ex) User1 (BW:10G) Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 1 Data 3 Data 4 Data 2 User2 (BW:10G) User3 (BW:10G) User4 (BW:10G) Data 1 Data 4 To Router Or 伝送機器 To Router Or 伝送機器 LAG(Ex) Layer 1 - 2 Layer 2 - 4 LAG Hash Items Bundle 100G port 100G port Bundl e Data 1 Data 4 Data 1 Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 1 Data 2 Data 3 Data 4 Data 1 …… ……
- 16. Summary 1. Ethernet PHYを1~Nのようにグループにまとめて使うことで、 柔軟な帯域利用、且つハードウェアベースでの効率的な トラフィック分散が可能。ただし、現状module跨ぎでの利用に課題 2. 25/50/100Gなどと言った細かい帯域での制御が可能で、 将来的に考えられる帯域増加への対策または打開策となる 可能性がある 3. 400Gインターフェイスを利用することを想定した場合、100G インターフェイスを4つ利用した方が、投資コストが安い可能性も 想定される。
- 17. Thank you