5G加速云网融合
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2019-12-09 10:30    文章来源:边缘计算社区 作者:孙松林(edgewnet)
文章摘要:云计算是什么?

云计算是什么?在不同企业眼里有完全不同的定义。美国国家标准和技术研究院的云计算定义中就明确了三种服务模式:

• 软件即服务(SaaS):用户可以直接「租用」应用程序,不必考虑应用程序背后的逻辑和硬件结构,比较典型的是 office 365(跨平台办公软件)。

• 平台即服务(PaaS):用户可以使用和掌握应用程序的运行环境,但是不能修改它所在平台和操作系统,比较典型的例子是 Google App Engine(谷歌应用软件引擎)。

• 基础设施即服务(IaaS):用户可以直接使用和修改一些硬件基础资源,比如处理能力、储存空间或者防火墙等,比较经典的例子是 Amazon AWS(亚马逊云计算平台)服务。

这三种服务模式也代表着云计算的纵向发展潮流,从 IaaS 到 PaaS 再到 SaaS,用户所需要关心的技术细节越来越少,服务对用户也越来越友好。现在,个人用户和中小企业想要制作一个网站的难度越来越低,不得不说云计算起了至关重要的作用。一些从业者认为真正的云计算要具备三个基础条件:

• 完全虚拟化的基本资源,比如计算、内存、硬盘、网络等计算结构中的基本单元,可以放开让真正有需求的用户随意定制。

• 真正实时响应的弹性扩容,可以让用户所想即所得,不用的时候就可以直接舍弃,从而省下维护费用。

• 服务质量在各方面都可控,用户可以自由选择调整自己所需的服务指标,比如网速、计算速度、时间时延等。

目前的云计算正在朝这些方向发展,也因此诞生了多种不同类型的云计算产品,比如用于储存的云对象数据库,主要用于内容缓存的内容分发网络,用于大规模机器学习计算的推理业务和大规模分布式计算等。可以看到在这其中涉及计算机硬件、涉及数据传输,也涉及软件设计,这也对应目前云计算产业的三大阵营,即互联网阵营、IT 阵营和电信运营商阵营。

目前,IT 阵营主要向大客户提供私有云产品和解决方案,电信运营商和互联网阵营则同时提供公有云和私有云服务,争夺也十分激烈。

5G 天生于云

不过,不得不认识到的现状是,网络依然是运营商的主要阵地,虽然一些外部厂商有能力基于运营商的机房托管业务提供内容缓存,但是限于虚拟化程度,网络部分依然无法纳入云计算的范畴。目前运营商对 5G 的期望是通过全面引入软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)来重构数据传输网络架构,并借助边缘计算(MEC)这个机遇在云计算领域占据一席之地。可以说,运营商和 IT 厂商普遍认为 5G 和云计算天生就是相互促进、相互融合的。

正如中国电信董事长柯瑞文所说:「5G 时代是云的时代,也是云和网相互融合的时代,5G 加速云网融合,云网融合为 5G 赋予更多内涵,两者共生共长、互补互促。」同时,中国移动也表示未来将依托 5G 技术,持续加大云端前沿应用的研发投入。联通则系统通过边缘云作为依托,形成「网、云、业三位一体发展」模式。

一方面,5G 网络是一种「云源生」的数据传输网络,网络单元虚拟化可以帮助运营商节约电力成本,同时帮助运营商更有效地布网和运维,把计算节点下沉这种边缘架构也是 5G 网络能够保持低时延的关键,是 5G 网络的大势所趋;另一方面,只有虚拟化和网络深度融合,才能让运营商有能力拓展出更多业务,比如为企业提供自定义专用网络和专用数据通路。可以说 5G 的发展也在拓展云计算边界,把原有的计算、内容、带宽等云计算三维元素拓展为计算、内容、带宽和时延四维。因此,5G 和云计算必然相辅相成、协同发展。

云边协同

近 10 年,IT 基础设施云化的趋势越来越明显,全球的 IT 支出也有所减少,但是云计算的收入却在不断增加,这说明 IT 产业基础设施支出正在向更高效的渠道发展,也就是云计算。运营商作为 IT 基础设施的一种,也正在面临这种市场瓜分危机。目前国内云计算已经形成以阿里、电信、联通为主导的格局,5G 将会是又一次重新划分市场的机遇。

从运营商的角度来看,在全国连接终端有望超过 1000 亿的 5G 时代,一个云化的核心网络毫无疑问是必需的,但是怎么部署以及怎么划分是一个重要的问题。运营商普遍认为,在 SDN/NFV 的基础上,未来网络需要被划分为「三朵云」,如图 4–5 所示。

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这里的「三朵云」是指接入云、控制云和转发云,分别对应接入网覆盖和容量的虚拟化、网络控制功能虚拟化和控制与数据流量的彻底分离。接入云可以通过针对不同业务场景的划分和识别,通过灵活的集中控制实现大型宏基站和微型室分系统的覆盖与接入流量分离,如果用户需要强信号就接入宏基站,如果用户需要大流量传输就接入微基站;控制云负责一定区域内的移动性管理、策略管理、路径管理和干扰管理等问题,可以实现用户在移动时多个基站之间的无缝切换和交接,提高用户体验;而转发云负责用户的控制面和数据面解耦分离,从而实现移动网络边缘节点的内容缓存和计算缓存,从而减少时延、减少接口流量并改善用户体验。

从目前网络部署和技术成熟度来说,移动和联通的思路是部署控制云、加快接入云、暂缓转发云。而这三种云服务都有一个共同的特点,就是需要部署在网络边缘,即边缘云。边缘云是 5G 网络本身的要求,同时它也可以用来给其他行业提供数字化服务,赋能传统行业,比如视频监控、智能制造、车联网、零售、能源等常见细分应用场景。

边缘云的优点是可以提供超低时延的大带宽服务,降低对核心网和传输网络的依赖,并减少网络带宽压力,同时可以快速响应用户请求,提高服务质量,这是任何行业都需要考虑的内容。我们也可以认为内容分发网络是在近似边缘的省市级运营商机房部署内容缓存服务器,从而加速用户访问固定资源的速度;而边缘云是在更加下沉的县、区级机房部署计算加内容缓存服务器,从而加速用户的计算速度和访问资源速度,更好地提高用户体验,这也正是产业互联网所追求的目标。

5G+云计算始终被认为是 5G 中最具潜力的应用之一,超高速、大带宽的 5G 网络下载速度可能达到数百兆,甚至超过了机械硬盘的读写速度,这意味着一些常规、高计算量的应用部署在「边缘云」节点甚至可能比安装在「本地」更快,云计算作为重要的核心技术,在 5G 时代将会全面赋能企业、用户的创新。


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