CN113746675B - 一种用HQoS实现灵活以太网业务场景的方法及*** - Google Patents

一种用HQoS实现灵活以太网业务场景的方法及*** Download PDF

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一种用HQoS实现灵活以太网业务场景的方法及***，涉及灵活以太网领域，方法包括：通过LAG主接口+子接口模型代替FlexE模型，其中控制LAG子接口的速率，使其等于FlexE Shim的时隙之和；通过HQoS模型代替LAG主接口+子接口模型，其中设置PW调度节点的速率和所述LAG子接口的速率相同；在设备至少一个内部端口建立所述HQoS模型，业务流量转发至该HQoS模型设置速率后，从该内部端口经由对应LAG子接口转到LAG成员端口。本发明可以在不支持FlexE功能以及不支持FlexE小颗粒的设备上进行适配组网。

Description

一种用HQoS实现灵活以太网业务场景的方法及***
技术领域
本发明涉及灵活以太网领域，具体涉及一种用HQoS实现灵活以太网业务场景的方法及***。
背景技术
FlexE(灵活以太网)是承载网实现业务隔离承载和网络分片的一种接口技术。
FlexE通用结构包括FlexE Group、FlexE Client和FlexE Shim。
FlexE Client：一个基于物理地址的以太网流。
FlexE Group：相当于一组绑定的以太网物理层(PHY)。
FlexE Shim：整个FlexE的核心，它可以把FlexE Group中的每个100GE PHY划分为20个Slot(时隙)的数据承载通道，每个Slot所对应的带宽为5Gbps。
FlexE Client原始数据流中的以太网帧，以Block原子数据块(为64/66B编码的数据块)为单位进行切分，这些原子数据块可以通过FlexE Shim实现在FlexE Group中的多个PHY与时隙之间的分发。
随着FlexE技术的迅速发展，一些老设备不支持FlexE功能，小设备不支持FlexE小颗粒。在大组网环境中，这些设备无法采取FlexE模型组网进行带宽管理，如何在不支持FlexE功能以及不支持FlexE小颗粒的设备上进行适配组网，实现FlexE业务场景是亟需解决的问题。
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用HQoS实现灵活以太网业务场景的方法及***，在不支持FlexE功能以及不支持FlexE小颗粒的设备上进行适配组网。
为达到以上目的，一方面，采取一种HQoS实现灵活以太网业务场景的方法，包括：
通过LAG主接口+子接口模型代替FlexE模型，其中控制LAG子接口的速率，使其等于FlexE Shim的时隙之和；
通过HQoS模型代替LAG主接口+子接口模型，其中设置PW调度节点的速率和所述LAG子接口的速率相同；
在设备至少一个内部端口建立所述HQoS模型，业务流量转发至该HQoS模型设置速率后，从该内部端口经由对应LAG子接口转到LAG成员端口。
在一些实施例中，所述通过LAG主接口+子接口模型代替FlexE模型，还包括：
在配置层面，用LAG主接口代替FlexE Group，用LAG子接口代替FlexE Client。
在一些实施例中，所述控制LAG子接口的速率，使其等于FlexE Shim的时隙之和，具体包括：
在配置层面，对所述LAG子接口进行限速，LAG子接口的承诺信息速率＝LAG子接口的峰值信息速率＝FlexE Shim的时隙之和；且所述时隙之和预先设置，不超过LAG成员物理端口带宽之和。
在一些实施例中，所述LAG子接口承诺信息速率之和小于LAG主接口带宽。
在一些实施例中，所述HQoS模型包括PW调度节点、LSP节点和PORT节点，所述PW调度节点包含多个队列，所述LSP节点包括多个PW调度节点，所述PORT节点包括多个LSP节点；
所述PW调度节点和LSP节点均可设置承诺信息速率和峰值信息速率。
在一些实施例中，所述通过HQoS模型代替LAG主接口+子接口模型，还包括：
在HQoS模型中，用PW调度节点模拟所述LAG子接口，用PORT节点映射设备一个内部端口。
在一些实施例中，所述设置PW调度节点的速率和所述LAG子接口的速率相同，具体包括：
设置PW调度节点的承诺信息速率＝峰值信息速率＝LAG子接口的速率，所有PW调度节点的承诺信息速率之和小于等于PORT节点带宽。
在一些实施例中，所述业务流量转发至该HQoS模型中，经由PW调度节点进行限速处理后，流量从该内部端口通过点到点业务转到所在板卡LAG子接口，LAG子接口通过Hash算法把流量转到LAG成员物理端口。
另一方面，本发明还提供一种HQoS实现灵活以太网业务场景的***，包括：
LAG主接口+子接口模型，用于代替FlexE模型；
第一速率配置模块，用于控制LAG子接口的速率，使其等于FlexE Shim的时隙之和；
HQoS模型，用于代替LAG主接口+子接口模型；
第二速率配置模块，用于设置PW调度节点的速率和所述LAG子接口的速率相同；
流量转发模块，用于选择设备中至少一个内部端口，建立所述HQoS模型，还用于将接收到的业务流量经HQoS模型设置速率后，转发给对应LAG子接口，进而传到LAG成员物理端口。
在一些实施例中，包括：
所述第一速率配置模块还用于在配置层面，限制LAG子接口的承诺信息速率＝LAG子接口的峰值信息速率＝FlexE Shim的时隙之和；且所述时隙之和预先设置，不超过LAG成员物理端口带宽之和；
所述第二速率配置模块还用于在HQoS模型中，设置PW调度节点的承诺信息速率＝峰值信息速率＝LAG子接口的速率，所有PW调度节点的承诺信息速率之和小于等于PORT节点带宽。
上述技术方案中的一个具有如下有益效果：
通过LAG主接口+子接口模型代替FlexE模型，HQoS模型代替LAG主接口+子接口模型，并将HQoS(Hierarchical Quality of Service，层次化服务质量)模型设置在设备的至少一个内部端口上，业务流量转发至该HQoS模型设置速率后，从该内部端口经由对应LAG子接口转到LAG成员端口。能够在不支持FlexE功能的设备以及不支持FlexE小颗粒的设备上进行适配组网，实现FlexE业务场景。
由于LAG主接口+子接口模型和FlexE模型类似，方便之后设备的平滑升级。业务流量通过HQoS模型限速转发，使得设备兼容性较好，并且能够支持QoS队列功能。
附图说明
图1为本发明实施例中FlexE模型示意图；
图2为本发明实施例中LAG主接口+子接口模型示意图；
图3为本发明实施例中HQoS模型示意图；
图4为本发明实施例中流量转发模型示意图；
图5为本发明实施例中内部端口的HQoS模型调度示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供一种HQoS实现灵活以太网业务场景的方法，通过LAG主接口+子接口模型代替FlexE模型，其中控制LAG子接口的速率，使其等于FlexE Shim的时隙之和；通过HQoS模型代替LAG主接口+子接口模型，其中设置PW调度节点的速率和所述LAG子接口的速率相同；在设备至少一个内部端口建立所述HQoS模型，业务流量转发至该HQoS模型设置速率后，从该内部端口经由对应LAG子接口转到LAG成员端口。通过上述方法实现FlexE模型功能，在不支持FlexE功能的设备以及不支持FlexE小颗粒的设备上进行适配组网，实现FlexE业务场景。
如图1所示，提供一个FlexE模型的实施例。本实施例中，假定PHY1对应interfaceflexe-100gi 0/1/0/1；PHY2对应interface flexe-100gi 0/1/0/2；PHY3对应interfaceflexe-100gi 0/1/0/3。FlexE Group对应interface flexe-group 1，bind interfaceflexe-100gi 0/1/0/1phy-num 1。
controller flexe-client 1/1，其中1/1分别代表FlexE Group1和FlexEClient1。
Timeslot 1-2，对应分配了时隙1和2，一个时隙5G，总共分配了10G带宽。
controller flexe-client 1/2，其中1/2分别代表FlexE Group1和FlexEClient2。
Timeslot 3-4，对应分配了时3和4，一个时隙5G，总共分配了10G带宽。
小颗粒类似，只是时隙带宽每个只有10M左右。FlexE Group可以把不同物理端口绑定在一起，再按业务需要配置FlexE Client，FlexE Client内通过分配时隙控制带宽。
如图2所示，提供一个LAG主接口+子接口模型的实施例。上述通过LAG主接口+子接口模型代替FlexE模型，均在配置层面完成，具体可以包括：用LAG主接口代替FlexE Group、用LAG子接口代替FlexE Client、以及控制LAG子接口的速率，使其等于FlexE Shim的时隙之和。具体的，对上述LAG子接口进行限速，LAG子接口的承诺信息速率(CommittedInformation Rate，CIR)＝LAG子接口的峰值信息速率(Peak Information Rate，PIR)＝FlexE Shim的时隙(shaping)之和；其中，时隙之和可以根据需求预先设置，并且不超过LAG成员物理端口带宽之和。
LAG主接口+子接口模型与FlexE模型类似，不同的是，FlexE模型通过时隙来控制带宽，而LAG子接口是通过限制速率来控制带宽的。
如图3所示，提供一个HQoS模型的实施例，图3中QUE为队列，PW调度节点默认包含8个QUE，可以设置承诺信息速率和峰值信息速率，当然PW调度节点也可以包含其他个数的QUE，图3中给出4个QUE作为例子。LSP节点是PW调度节点的上层调度节点，可以包含多个PW调度节点，可以设置承诺信息速率和峰值信息速率。PORT节点是LSP节点的上层节点，可以包含多个LSP节点，也可以进行承诺信息速率和峰值信息限速，但是在本实施例中，不使用PORT节点的限速。
基于上述实施例，通过HQoS模型代替LAG主接口+子接口模型，具体包括：
用PW调度节点模拟上述LAG子接口，用PORT节点映射设备一个内部端口，设置PW调度节点的速率和上述LAG子接口的速率相同，即，设置PW调度节点的承诺信息速率＝峰值信息速率＝LAG子接口的速率。所有PW调度节点的承诺信息速率之和，小于等于PORT节点带宽。可见，LAG子接口限速功能的实现，通过HQoS模型进行适配而成。
如图4所示，提供一个流量转发模型的实施例，用于实现上述业务流量转发到LAG成员端口的过程。图4中，虚线代表的是现有技术中的转发路径，而直线代表的是本发明中的转发路径。假设三个物理接口分别在slot1-3，三个物理PHY 1-3绑定形成一个LAG子接口1，每块板卡都存在内容一样的LAG子接口1，原本业务应该分别从所在板卡的LAG子接口1出去，如果对LAG子接口1限速100M，总限速会是原来的100M*3，达不到对子接口限速100M的目的，因此需要作出调整，需要把出口是LAG子接口1的流量汇聚到一起限速之后才能达到限速的效果。
本实施例中为设置设备内部环回口(假设为lookback1)，在lookback1上建立上述HQoS模型，内部环回口作为HQoS模型与LAG子接口之间的中间桥梁，进行流量转发。在lookback1上为LAG子接口建立一个HQoS模型进行调度，实际上只用到了PW调度节点进行限速，并设置PW调度节点对应的承诺信息速率＝峰值信息速率，这样流量经过HQoS模型限速之后，达到对LAG子接口1限速的效果。业务原本走本板卡的LAG子接口1出去，现在改为slot1的lookback1。再由lookback1通过点到点(CCC)业务传输到该板卡对应的LAG子接口1，业务流量通过该LAG子接口1转到各LAG成员物理端口出去。这样就达到了LAG子接口1限速，并且还保留了LAG原有的负载分担算法特性。
LAG子接口1配置限速模拟的是FlexE Client接口刚性管道，需要进行配置带宽保障。具体的，在设备内选取一个内部端口，在内部端口上建立上述HQoS模型。
需要注意的是，上述内部端口与LAG子接口之间一一对应，如果LAG子接口数量比较大，则设备需要更多的内部端口，即选择设备的多个内部端口，在每个内部端口上建立HQoS模型。HQoS模型的LSP节点没有用来限速，但是作为流量的转发节点，可以默认挂在内部端口下，PW调度节点挂在默认LSP节点。
如图5所示，业务流量转发至该HQoS模型中，经由PW调度节点进行限速处理，限速处理后的业务流量经过LSP节点转发到内部端口，再由内部端口通过点到点(CCC)业务转到所在板卡LAG子接口1，LAG子接口1通过Hash算法把流量转到LAG成员物理端口。本实施例中，PW调度节点上的承诺信息速率＝峰值信息速率＝100M(假设LAG子接口1限速为100M)，这个限速配置实际上配置在HQoS模型的PW调度节点上，HQoS模型的LSP节点、以及PORT节点并没有进行限速处理。
本发明还提供一种HQoS实现灵活以太网业务场景的***的实施例，可以用来实现上述方法。***包括LAG主接口+子接口模型、第一速率配置模块、HQoS模型、第二速率配置模块、以及流量转发模块。
具体的，LAG主接口+子接口模型，用于代替FlexE模型；
第一速率配置模块，用于控制LAG子接口的速率，使其等于FlexE Client的时隙之和；
HQoS模型，用于代替LAG主接口+子接口模型；
第二速率配置模块，用于设置PW调度节点的速率和所述LAG子接口的速率相同；
流量转发模块，用于选择设备中至少一个内部端口，建立上述HQoS模型，还用于将接收到的业务流量经HQoS模型，通过PW调度节点设置速率后，点对点转发给对应LAG子接口，进而传到LAG成员物理端口。
进一步的，上述LAG主接口+子接口模型替代FlexE模型中，用LAG主接口代替FlexEGroup、用LAG子接口代替FlexE Client。
上述第一速率配置模块还用于在配置层面，设置LAG子接口的承诺信息速率＝LAG子接口的峰值信息速率＝FlexE Client的时隙之和；且上述时隙之和可以预先设置，要求不超过LAG成员物理端口带宽之和。
上述HQoS模型，替代LAG主接口+子接口模型中，用PW调度节点模拟上述LAG子接口，用PORT节点映射设备一个内部端口。
上述第二速率配置模块还用于在HQoS模型中，设置PW调度节点的承诺信息速率＝峰值信息速率＝LAG子接口的速率，所有PW调度节点的承诺信息速率之和小于等于PORT节点带宽。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种HQoS实现灵活以太网业务场景的方法，其特征在于，包括：
通过LAG主接口+子接口模型代替FlexE模型，在配置层面，用LAG主接口代替FlexEGroup，用LAG子接口代替FlexE Client；其中控制LAG子接口的速率，使其等于FlexE Shim的时隙之和；
通过HQoS模型代替LAG主接口+子接口模型，所述HQoS模型包括PW调度节点、LSP节点和PORT节点，在HQoS模型中，用PW调度节点模拟所述LAG子接口，用PORT节点映射设备一个内部端口，其中设置PW调度节点的速率和所述LAG子接口的速率相同；
在设备至少一个内部端口建立所述HQoS模型，业务流量转发至该HQoS模型设置速率后，从该内部端口经由对应LAG子接口转到LAG成员端口。
2.如权利要求1所述的HQoS实现灵活以太网业务场景的方法，其特征在于，所述控制LAG子接口的速率，使其等于FlexE Shim的时隙之和，具体包括：
在配置层面，对所述LAG子接口进行限速，LAG子接口的承诺信息速率=LAG子接口的峰值信息速率=FlexE Shim的时隙之和；且所述时隙之和预先设置，不超过LAG成员物理端口带宽之和。
3.如权利要求2所述的HQoS实现灵活以太网业务场景的方法，其特征在于，所述LAG子接口承诺信息速率之和小于LAG主接口带宽。
4.如权利要求1所述的HQoS实现灵活以太网业务场景的方法，其特征在于，所述PW调度节点包含多个队列，所述LSP节点包括多个PW调度节点，所述PORT节点包括多个LSP节点；
所述PW调度节点和LSP节点均可设置承诺信息速率和峰值信息速率。
5.如权利要求4所述的HQoS实现灵活以太网业务场景的方法，其特征在于，所述设置PW调度节点的速率和所述LAG子接口的速率相同，具体包括：
设置PW调度节点的承诺信息速率=峰值信息速率=LAG子接口的速率，所有PW调度节点的承诺信息速率之和小于等于PORT节点带宽。
6.如权利要求1所述的HQoS实现灵活以太网业务场景的方法，其特征在于，所述业务流量转发至该HQoS模型中，经由PW调度节点进行限速处理后，流量从该内部端口通过点到点业务转到所在板卡LAG子接口，LAG子接口通过Hash算法把流量转到LAG成员物理端口。
7.一种HQoS实现灵活以太网业务场景的***，其特征在于，包括：
LAG主接口+子接口模型，用于代替FlexE模型；在配置层面，用LAG主接口代替FlexEGroup，用LAG子接口代替FlexE Client；
第一速率配置模块，用于控制LAG子接口的速率，使其等于FlexE Shim的时隙之和；
HQoS模型，用于代替LAG主接口+子接口模型；所述HQoS模型包括PW调度节点、LSP节点和PORT节点，在HQoS模型中，用PW调度节点模拟所述LAG子接口，用PORT节点映射设备一个内部端口；
第二速率配置模块，用于设置PW调度节点的速率和所述LAG子接口的速率相同；
流量转发模块，用于选择设备中至少一个内部端口，建立所述HQoS模型，还用于将接收到的业务流量经HQoS模型设置速率后，转发给对应LAG子接口，进而传到LAG成员物理端口。
8.如权利要求7所述的HQoS实现灵活以太网业务场景的***，其特征在于，包括：
所述第一速率配置模块还用于在配置层面，限制LAG子接口的承诺信息速率=LAG子接口的峰值信息速率=FlexE Shim的时隙之和；且所述时隙之和预先设置，不超过LAG成员物理端口带宽之和；
所述第二速率配置模块还用于在HQoS模型中，设置PW调度节点的承诺信息速率=峰值信息速率=LAG子接口的速率，所有PW调度节点的承诺信息速率之和小于等于PORT节点带宽。
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