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邊緣計算不邊緣:運營商5G MEC還有哪些挑戰?

2019-12-17 12:00:03 通網集團 閱讀

今年通信行業備受熱議的關鍵詞是什么?一個是5G,從牌照的發放到正式商用僅歷時5個月,有關各方都在積極探索5G在垂直行業的應用,另一個就是邊緣計算,靠近物或數據源頭的一側,將網絡處理能力、計算位置下沉到用戶邊緣。


但伴隨著行業數字化進程的不斷深入,持續涌現的新業務對邊緣計算提出了新需求,而這些新的需求必然導致網絡架構的變遷,而邊緣計算網絡技術的研究已經成為邊緣計算發展的重要前提。


提煉共性需求,搭建一張網 


“邊緣計算與傳統云計算最大的差別就是對于網絡的要求很多,當客戶提出成百上千的需求時就會沖擊我們現有的網絡架構,”邊緣計算網絡基礎設施工作組聯席主席、中國電信戰略與創新研究院IP與未來網絡研究中心主任雷波在接受《通信產業報》記者采訪時表示,一兩個客戶提出需求我們可以給提供,但需求太多的時候我們就無法提供同時滿足這么多需求的網絡環境,這個時候就需要一個平臺,將不同的客戶需求總結歸納出來,針對關鍵需求,考慮讓網絡如何來適應。

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基于這種考慮,今年9月份,邊緣計算產業聯盟成立了邊緣計算網絡基礎設施工作組(ECNI),該工作組致力于邊緣計算網絡技術體系的研究和打造。其中ECNI的項目得到了產業界的廣泛關注,迄今為止已經得到運營商、設備供應商、系統集成商、政府研究機構以及高校等超過20家伙伴的積極參與。


雷波表示,我們希望通過借助ENCI工作組這個平臺,想要實現的一個目標就是,將客戶所有需求放到一個大池子中討論,拉通不同的需求,建立一張通用網。


邊緣計算產業聯盟需求與總體組副主席黃還青對記者也表達的相同的看法,他表示,通過ENCI希望盡量可以將邊緣計算的共性需求提煉出來,如果構建的這張通用的邊緣計算網絡能夠匹配這些關鍵共性需求的話,那么可能80%~90%的網絡需求都能得到滿足。


針對這些共性需求,邊緣計算網絡基礎設施工作組聯席主席宋軍博士對記者說道,此次ECNI發布的《運營商邊緣計算網絡技術白皮書》中總結提煉了各類場景的網絡需求的七大關鍵需求。第一是支持業務通過固網或移動網的多接入需求;第二是滿足邊緣計算的可靠連接性需求,無繞行網絡;第三是支持網絡邊云協同/跨域邊云協同;第四是支持算力按需調度,選取最優節點處理業務的需求;第五是運營商網絡和園區網融合的互聯互通互操作、以及安全互信需求;第六是滿足邊緣計算的確定性時延/低時延、高帶寬、高并發網絡需求;第七是支持現場異構接入網絡。


但是搭建一張通用網,其挑戰是巨大的,因為不同類型的邊緣計算業務對網絡需求側重點存在差異性,對于固移融合業務場景,需滿足移動網絡和固網同時訪問邊緣計算業務的需求,以及低時延、高可靠性連接需求,實現無縫業務體驗;對于運營商網絡和園區網絡融合場景,需求主要集中在新型移動網絡技術如5G的接入以及網絡的互聯、互通、互操作;對于現場邊緣計算網絡,需求主要是OT網絡與IT網絡的融合以及現場業務的確定、實時、可靠和安全需求。


對此,雷波表示,從遠期看,如果運營商可以將這個網絡的架構設計好,就可以反哺到各行各業,例如工業互聯網領域對于網絡的有些需求,可以適當地修改,達到雙方最佳的匹配度。


5G MEC網絡面臨四大挑戰 


隨著5G的正式商用,5G MEC也被提及的越來越多,宋軍對記者說道,5G MEC可以說是5G最重要的應用模式,而5G也是邊緣計算網絡應用到各行各業的關鍵所在,目前運營商為何重視5GMEC就是因為它可以帶來更多新的價值和應用方法。


宋軍還表示,隨著5G MEC進一步下沉到企業園區網層次,將推動運營商網絡與行業園區網的深度融合,從現有的互聯關系,走向互聯、互通、互操作。


此外,宋軍還對記者說道,5G承載網與4G承載網相比,其核心可以下移到園區,保證關鍵數據不出園區,也更容易實現低延遲的承載方案,路徑更短,同時運營商還可以為客戶定制的獨立的UPF


宋軍還表示,此次發布的白皮書將著重針對運營商5G MEC網絡建設,提出了四大挑戰與六大關鍵點,建議在5G 5G Ready的基礎上推進MEC Ready。


運營商5G MEC的規模部署,將給現有承載網絡帶來四項挑戰,一是L3 VPN覆蓋挑戰:UPF的下移需要無線核心網的業務端口下移,增加了L3 VPN的覆蓋需求;二是邊云協同挑戰:UPF需要和中心云中的5G C控制面和管理系統通信,對運營商承載網提出了邊云協同需求;三是固移融合接入挑戰:MEC需要提供無縫的FMC業務,需要ECA提供多接入,跨越無線網絡和固網的連接;四是現場MEC挑戰:企業園區里的基站和MEC需要低延遲的直連,且保證企業重要業務數據不出園區。


建設MEC Ready的運營商網絡六大關鍵點則是:最短ECA、低延遲分片、ECN中路由器的集成通信能力、ECI多點通信、邊云協同、運營商網絡和企業網的安全互通。


業界首提邊緣計算網絡技術體系 


據記者了解,此次發布的白皮書還向業界首次提出了邊緣計算網絡技術體系,將相關的網絡基礎設施分為三大部分,分別是ECA(Edge Computing Access,邊緣計算接入網絡)、ECN(Edge Computing Network,邊緣計算內部網絡)、ECI(Edge Computing Interconnect,邊緣計算互聯網絡)。


其中,邊緣計算接入網絡(ECA)是邊緣計算網絡技術體系區別于云計算網絡技術體系的重要部分,需要具備融合性、低時延、大帶寬、大連接和高安全等特征,因此ECA需要在現有網絡上進行演進升級,其核心思路主要是縮短ECA的距離,即將邊緣計算系統無論在物理上還是在邏輯上都盡可能接近用戶系統,減少流量在網絡中的繞行。


邊緣計算內部網絡(ECN)更強調架構簡化、功能完備、無損性能以及邊云協同的集中管理體系,因為邊緣計算系統規模遠小于云計算系統,因此扁平架構、融合架構等方案成為ECN的發展方向。


邊緣計算互聯網絡(ECI)相對數據中心互聯網絡(DCI)更為復雜多變。邊緣計算系統涉及與多種類型的系統連接,包括云計算系統、其他邊緣計算系統、用戶自建的系統等,因此ECI連接的對象變多,且屬于不同運營方,如用戶本身、云服務運營商、其它邊緣計算運營商等,同時還需要考慮到邊邊協同的基礎上繼續提供低時延的網絡性能,這使得ECI從基礎設施布局、管控架構以及業務產品等層面上實現邊、網、云的高度協同。


此外,針對邊緣計算網絡技術未來的發展方向,白皮書還給出了六大趨勢,一是從有損網絡到無損網絡、二是從“盡力而為”到確定性、三是從流量啞管道到算力智能網絡、四是從IP尋址到內容尋址、五是從被動安全到主動安全、六是從能力受限的接入到隨時隨地的接入。


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