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原创 分布式技术与边缘计算,为何成为5G时代运营商致胜关键?

原创             分布式技术与边缘计算,为何成为5G时代运营商致胜关键?

文丨壹观察 宿艺

作为人类历史上最复杂的通信技术,5G也被认为是驱动人类社会生产方式与生活方式的变革的核心变量。

业界预计,2023年5G将占据全球所有移动数据流量的1/5左右,5G用户数量将达到10亿。这与4G时代非常相似,2010年LTE技术推出以来其爆发力也远超之前外界想象,至2017年已占据全球移动流量的50%,并至今仍保持高速增长态势。中美成为全球移动互联网时代的创新“两极”,也与两国强烈的用户需求与LTE网络普及程度直接相关。

不过,伴随智能制造、车路协同,以及AR/VR等新型智能设备的普及,业界发现分布式云技术与边缘计算同样至关重要。比如把计算和存储等资源部署在效果最好,但是成本最低的位置。运营商在推动5G网络建设的同时,也需要综合考量边缘计算涉及通信网络与垂直行业网络的融合,更好地满足客户的实际需求。

数百亿美元的新增量市场

过去十年,云计算得到了迅速发展与普及推动,包括电信运营商、互联网企业与诸多科技企业都进入这一赛道。

如果仅从成本考量,集中化上云通常是首先方式。但是对于很多具体企业与应用来说,即使在5G时代,也需要更好的边缘计算与分布式云技术支撑。

比如工业物联网,对延迟的可靠性、抗干扰性,以及室内覆盖的要求极高,对传统的单一通信基站模式提出了巨大挑战。

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在大众消费市场,AR/VR等新型智能终端需要将视频和3D模型等增强数据发送到智能设备,特别是与现实物理场景进行紧密贴合,是一项对高带宽、低延迟都要求很高的场景,直接决定了用户的强体验。因此需要交付网络(CDN) 功能并最好放置在边缘的分布式站点中,与用户与应用保持最近的距离。

实际上,类似很多的数据密集型应用,未来都需要更广泛的分布来优化带宽消耗,保证短时延需求,这也要求边缘计算的可靠性和可用性,让数据处理更靠近源,而不是外部数据中心或者云,可以缩短延迟时间。

对于智能制造企业来说,边缘计算还可以节约投入成本,采用针对性更强的服务方案,减少网络流量与大数据瓶颈,并且可以带来更好的安全与数据保护特性。

由此来看,作为5G网络服务提供商,电信运营商也必须着力于优化特定网络,在距离客户与应用更近的地方加强边缘计算能力,部署更多的计算和存储资源,提供最适合的延迟、带宽和速率以及解决方案。

同时,对于运营商自身来说,发展边缘计算也可以进一步优化4G与5G网络,提升端到端网络架构的灵活性,进一步缩短服务上线时间,并且节省整个网络的带宽投入,不必再跨整个网络长距离地传输数据,显著提升网络运营效率。

用户需求的快速增长与边缘计算的技术演进趋势,对于运营商来说是一个确定性的增量市场。爱立信针对全球运营商5G业务潜力展开的调查结果表明:2020-2024年全球运营商5G收入潜力将从140亿美元激增至1290亿美元。其中,分布式云适用于可拓展性、安全性、可用性、低延迟和带宽有严格要求的客户需求,这部分收入占比将达到25%。相当于一个超过300亿美元业务的新增量市场

可以预判,未来五年伴随5G网络建设的快速推进,边缘计算与分布式云将会迎来全面爆发,并对社会智能生产与消费者生活带来巨大的创新空间。

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运营商面临的机遇与挑战

5G时代,运营商所拥有的资源和能力,让其在边缘计算与分布式云业务拓展领域具备天然优势。

首先,5G时代万物互联,边缘计算与分布式云业务并不意味着孤立存在,依然会与公有云、外部大数据紧密相连,具备高速率、低延迟、广连接三大特点的5G网络依旧是最基础的网络设施。这让运营商在5G时代天生具备“一张网”的完整解决方案优势。

其次,工业物联网、自动驾驶等应用领域,都需要极高的可靠性与稳定性。运营商可以提供满足电信级苛刻运营需求的解决方案,这也是很多传统企业级解决方案厂商难以做到的。

第三,运营商在分布式云计算、云计算、网络和业务编排等领域都拥有丰富的能力和经验积累。但是对于很多第三方和普通开发者来说,往往对电信网络的特性缺乏了解,运营商有机会将多种计算业务与网络类型进行同一配置、上线与调通,给用户提供低门槛的整合API开发接口。方便行业客户上手就能用,就像使用公有云一样简单。

目前来看,运营商可以通过与各行业合作共同推动生态系统发展以提供解决方案、自己推动生态系统发展、利用超大规模云提供商现有的生态系统三种方式,满足客户在不同应用场景的实际需求。

不过,对于一个新业务拓展类型,运营商发展边缘计算仍然面临着诸多现实挑战:

比如如何高效的进行边缘计算业务管理和运营。边缘计算网络可能会存在成百上千的边缘位置,比如中央办公室、无线基站或企业场所,这将给管理和运营带来巨大的挑战。

同时,大多数当前的 NFV 基础架构都是专为较大型的数据中心部署而构建的。因此边缘部署要想取得成功,让边缘站点保持有竞争力的总拥有成本 (TCO) 至关重要,还必须同时满足服务器小尺寸、低功耗的要求,以及重复利用现有的站点和网络资产能力。

这是一场市场机遇窗口与技术解决方案的抢跑。

爱立信Edge NFVI 方案的六大优势

针对5G时代电信运营商面临的新市场机遇与实际困难挑战,爱立信推出了面向多种行业需求、贯穿整个网络的端到端分布式边缘解决方案——Edge NFVI。

相比传统的边缘计算方案,爱立信Edge NFVI解决方案拥有六大主要优势:

一、小巧而强大

爱立信 Edge NFVI提供了多种方案选择,运营商既可以选择 Compute Sled Unit 02 或 Compute Rack Unit 02(已通过数据中心环境的验证),也可以选择符合 NEBS 且外形尺寸较短的新版本Compute Sled Unit – Short format (CSU-S) ,它是一款通用 1.5U 服务器,深度仅为 350 毫米,可安装到空间稀缺的边缘站点。

由于需要更少的服务器, 节省了硬件投资,使得开销也大幅减少。而更小的外形尺寸也实现了空间的节约,不仅可以安装在现有的中心站点,更可以布放于位于边缘的爱立信无线基站中。

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二、快速部署

爱立信 Edge NFVI 采用了与在中央数据中心部署爱立信 NFVI 时所使用的相同系统验证方法,因此已预集成和预测试,保留了硬件选择的灵活性,并且只需非常少的配置工作即可投入使用,能够减低风险和减少部署时间。已经通过爱立信认证的 VNF 和应用也都可用于跨网络的分布式部署。

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三、统一端到端管理

Edge NFVI紧凑解决方案采用与功能齐全的 NFVI 解决方案相同的软件栈,并且支持相同的预集成硬件组件。数千个边缘站点的动态业务编排和管理已成熟且功能强大,可跨中央数据中心和分布式站点提供自动化端到端业务编排,通过仪表板来管理大量站点。针对常见操作任务(如升级、重启或添加/删除设备)的自动化工作流将采用一键式方法来开发。

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四、电信级的可靠性

通过采用经过市场验证且具备电信级特性的系统验证设计,爱立信 Edge NFVI 可在要求严苛的电信环境中快速部署。整个平台都集成了安全措施,并在系统级验证了这些措施的有效性。整个系统的性能已经从端到端进行了优化,爱立信为整个解决方案提供了系统支持和版本发布管理。虚拟机和容器粒度都实现了高可靠性和自动故障恢复。

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五、高效地混合虚机和容器环境

在可预见的未来,虚拟机和容器将共同存在。虽然今天的大多数 VNF 都基于虚拟机,但 5G VNF 和新边缘应用将基于容器。为了同时满足这两种需求,爱立信 Edge NFVI 提供通用 MANO 平台,管理在同一平台上运行的虚机和容器。

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六、开放的行业开发生态

爱立信通过更接近用户并隐藏复杂性的方法来简化网络资产和功能(网络切片、移动网络连接和锚点以及基础架构资源)的开放,例如开放网络切片的简单参数化和采用行业知名标准,如Kubernetes 和 ONAP。在 API 定义和用例方面与开发人员和行业方案紧密合作,以便于应用,例如在 AECC 内。开发人员不必学习新的电信特定API。

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《壹观察》认为,爱立信Edge NFVI解决方案深度匹配了运营商满足行业客户边缘计算与分布式云技术的多样性需求,并且具备开放的可拓展行业生态,以及提供了电信级的可靠性。对于运营商与行业客户来说,爱立信Edge NFVI解决方案不仅小巧而强大、易于部署和管理,可以在节省投入的同时解决自身的核心痛点与差异化诉求,将是5G时代部署边缘计算的优先选择方案。

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