數據生成和數據處理的增長對底層基礎設施網絡的需求和演進產生了強烈的影響。5G網絡通常被視為無處不在的高速連接的先驅,它將迎合數據需求。也就是說,要實現這一目標,5G網絡面臨著許多重要的挑戰。
ETSI提出了多址邊緣計算(MEC)來解決其中的一些挑戰。本文討論了其中的一些挑戰以及如何向MEC添加網絡可編程性來改進總體MEC解決方案。
挑戰
為了支持物聯網設備的增長,5G無線基礎設施將需要支持大量連接的設備和復雜的應用。這將要求網絡支持高伸縮性、超低延遲、高吞吐量和可靠的數據傳輸。這些關鍵的延遲和帶寬要求使得ETSI提出多址邊緣計算作為一種可行的解決方案,從而將服務推向邊緣并更接近最終用戶。但是這種方法也面臨著一系列挑戰:
●需要處理來自終端設備的請求的異質性。一些可能需要高的計算能力,VPS,而一些可能具有更多的關鍵延遲要求。
●可能需要MEC服務器之間的負載均衡。
提出的解決方案
解決上述一些挑戰的一個可能的解決方案是在系統中引入MEC協調器。這個MEC協調器知道可用MEC服務器的存在及其能力(就其提供的資源和服務而言)。換句話說,MEC協調器充當將應用程序連接到正確的MEC服務器的類的代理。
MEC協調器將運營商與網絡決策隔離開來,例如:
●MEC服務器可能具有不同的硬件功能。 那么在哪里可以執行MEC應用程序的特定實例?
●MEC服務器可能具有不同的計算能力和不同的MEC應用程序。 那哪個MEC服務器應該用于特定的客戶端/設備請求?
MEC協調器可以根據服務器功能,當前負載及其位置等各種因素做出這些決策。
此外,MEC協調器可以利用SDN概念來進行服務發現(跟蹤服務的實例)和MEC服務的編排(服務實例化和管理)需求。
集中式SDN控制器具有網絡的全局視圖。 MEC協調器可以與SDN控制器集成,來從網絡收集信息。
MEC協調器可以在內部維護MEC服務器上可用的服務數據庫。它可以使用SDN控制器將應用程序請求正確的連接到MEC服務器。例如,用戶最終可以僅通過提交服務的名稱來請求面部識別服務。 MEC協調器將識別提供此服務的MEC服務器并相應地在網絡中添加流。
解決延遲問題
MEC系統概念背后的兩個主要驅動力是計算負載降低和延遲減少。 集中式數據中心或公共云的延遲非常高。 這就是MEC服務器如此靠近邊緣部署的原因。 在決定處理請求的位置之前,MEC協調器必須根據客戶端請求的延遲,能耗和帶寬要求做出明智的決策。
關于減少延遲,必須考慮兩個主要注意事項:
●需要考慮客戶端和能夠處理此客戶端請求的MEC服務器之間的距離。 客戶端和MEC服務器之間的距離是一個重要的決定因素。
● 需要比較傳輸成本與本地計算成本。 這有助于確定計算是應該移動到MEC服務器還是應該在客戶端本地處理。
MEC協調器需要提出一種解決方案,該解決方案可最大限度地降低設備的能耗,并滿足客戶端請求或應用程序的執行延遲約束(延遲要求)。
此外,需要考慮應用程序的性質 - 無論是延遲敏感型(高響應性要求)還是計算密集型。延遲敏感的請求應移至靠近客戶端的MEC服務器(即使它們具有較少的資源),而計算密集型請求將針對更強大的MEC服務器(即使它們離客戶端設備更遠)。因此,來自同一設備的不同網絡片可能具有不同的路徑,并且可能由不同的MEC服務器處理。
SDN控制器與MEC集成
MEC ETSI規范的第一個版本似乎傾向于在虛擬化平臺上提供MEC服務作為“網絡服務”。 這些服務基本上是運行與網絡中間盒功能相關的軟件的VNF的組合。 通過在NFV平臺上構建解決方案,可以管理這些MEC服務的完整生命周期(實例化,終止,擴展等)。 NFV平臺還支持VNF轉發圖,以在MEC服務上實現VNF的服務鏈。
將SDN添加到平臺可以在網絡中實現更大的靈活性和動態性。 SDN允許底層網絡的全局視圖,香港免備案主機 美國服務器,因此可以應用流量導向規則來實現復雜的服務鏈方案。 它可用于管理互連分布式MEC服務器的網絡。
SDN控制器可以管理“MEC協調器北向應用程序”,可以對其進行編程以處理各種情況:
●監視在MEC服務器上運行的服務實例,以確定哪個MEC服務器可用于從終端設備上的客戶端應用程序服務請求,在計算能力,存儲區域或某種服務類型方面?
●監控MEC服務器的容量和利用率,以決定應該使用哪個MEC服務器來實例化服務實例?
●如果有多個MEC服務器運行相同服務的實例,應選擇哪一個來處理此服務的終端設備請求? 理想情況下,請求應移至負載較小的服務器。