FlexE 2.1协议详解1--介绍

qinzhanao

                 （以下是对OIF2.1标准进行详细解析。此部分为介绍部分，具体详细解析请关注公众号：用Fpga或Python做点事儿
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          FlexE(FlexibleEthernet)，灵活以太网，此协议提供一种支持多种以太网MAC速率的机制，MAC速率可以匹配或者不匹配对应PHY的速率。通过Bonding机制可以实现MAC速率大于PHY速率的匹配，通过sub_rate或者channelization机制可以实现MAC速率小于PHY速率的匹配。此协议可以看作是Multi-link GearBox实现协议的概括，去除了对Bonding PHY个数的限制（MLG2.0规定绑定1个或者2个100G PHYs）和对Client速率的约束（MLG协议只支持10G和40G速率的Client）。

FlexE 2.1支持FlexE2.0提出的m*50G PHY的FlexE Group。

1.1.需求

注意，协议中的PHY包含了部分PCS的功能：

Scramble/De-Scramble，AM , FEC等。

FlexE具备以下特性：

0.  ETH PHY的绑定，比如，一个200G的MAC承载在2个100G的PHY上。这里绑定了两个100G的PHY。1. Sub-Rate，比如，一个50G的MAC承载在一个100G的PHY上。2. 在一个PHY或者一组PHY之间的channelization，比如，一个150G的MAC和两个25G的MAC承载在2个绑定的100G PHY上。150GMAC 带宽中的100G承载在2个PHY中的其中一个PHY，另外50G和其他两个25G承载在另外一个100GPHY上，对于第二个PHY，同时承载了3个通道的流量。

以上三种应用的混合应用也是存在的，打个比方，一个250G MAC承载在3个100G的PHY组上，这里应用到了bond和sub-rate。

FlexE 应用结构如图所示：

图片见附件

FlexE Group指的是若干个（1~m）绑定PHY的组合。协议规定组成Group的PHY类型有50G/100G/200G/400G。

注意，一个组里的所有PHY必须共用一个时钟，一个组里的PHY的类型必须一致。共用一个时钟是因为如果一个组的PHY不共用一个时钟就会造成不同数据通路上的数据不能正确对齐。组里PHY类型必须一致的原因：AM的插入规则是其中之一，100G PCS插入周期是16K，其余三种速率是20K；其次，不同速率的PCS层数据通路个数也不一样。

组里边任何一个PHY上传送的信息结构称为一个FlexE实例(instance)。协议规定的实例只有50G 和 100G两种。

1~n个FlexE实例承载在由1~m个PHY组成的FlexE 组上。这句话的意思是实例和PHY的个数可以不对等。

50G 的实例只能承载在50G的PHY上，100G的PHY只能携带100G的实例，200G的PHY传输2个100G的实例，400G的PHY传输4个100G的实例。

FlexE实例是一个信息单元，一个实例是50G或100G的容量，能够承载FlexE客户端数据及其相关的开销。FlexE Client是一个基于MAC数据速率的以太网流，它可能对应也可能不对应于任何以太网PHY的速率。协议规定FlexE Group支持的FlexE client的速率为10Gbps，40Gbps或者m*25Gbs，Group可以同时支持者这三个速率，也可以只支持这三种中的任意一种。

这里说明一下，50G和100G实例的处理逻辑很相似，所以后续内容提到的实例不会标明具体类型。

FlexE Shim，俗称FlexE 垫层，负责将Client流量按Calendar配置分发到不同的实例上，同时，将不同实例上来的流量重组成对应Client上的数据流。注意，垫层上传输的数据单元为66比特的数据块。