隨著5G時代的到來,為更好地支撐高密度、大帶寬和低時延業務場景,業界提出從“核心計算”模式轉化為邊緣計算模式,就近解決網絡傳輸問題。而推廣邊緣計算模式迫切需要基礎設施層面的變革——邊緣數據中心成為有效解決方案。目前,邊緣數據中心處于發展初期,但發展勢頭迅猛,我國基礎運營商、互聯網行業巨頭及有實力的IDC服務商紛紛開始技術布局。未來幾年,是邊緣數據中心發展的關鍵時期,迫切需要產業界進行深入研究與產業合作,共同推進我國邊緣數據中心產業發展。
一、引言
近年來,我國移動網絡通信技術發展迅猛,尤其是物聯網(IoT)的發展對網絡通信技術提出新的需求,我國從4G時代進入5G時代。5G的傳輸速率大大提升,網絡時延大大降低。未來5G將廣泛應用于生活的各個方面,如自動駕駛汽車、無人機飛行、VR/AR、移動醫療等。這些業務場景不僅需要非常低的、確定的網絡時延而且需要海量、異構、多樣性數據接入。在此背景下,集中式的計算處理模式將面臨難解的瓶頸和壓力,邊緣計算模式成為有效解決方案。邊緣計算模式是在靠近物或數據源頭的網絡邊緣側,構建分布式開放平臺,就近提供邊緣智能服務,滿足行業數字化在敏捷鏈接、實時業務、數據優化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求。
(2)邊緣計算模式下基礎設施層面需要新的技術支撐——邊緣數據中心
在各種新興信息技術發展歷程中,其最終落地都需要基礎設施層面的支撐,通過數據中心領域的變革真正實現推廣應用。隨著云計算技術的推廣,數據中心云化,實現了計算、存儲、網絡虛擬化,促使數據中心集約化、高密度發展,亞洲服務器,資源利用率大大提高。隨著大數據技術的推廣,數據中心指數級提高計算能力,進一步集約化、高密度發展對大數據業務實現基礎設施支撐。隨著邊緣計算模式的推廣,又將對數據中心提出怎樣的技術需求呢?
在邊緣計算模式下,為更好地支撐高密度、大帶寬和低時延業務場景,唯一有效的方式為在靠近用戶的網絡邊緣側構建業務平臺,提供存儲、計算、網絡等資源,將部分關鍵業務應用下沉到接入網絡邊緣,以減少網絡傳輸和多級轉發帶來的帶寬與時延損耗。
這種在網絡邊緣側構建的新型基礎設施區別于集中化的云數據中心,具有以下技術特點:
·在網絡傳輸方面:海量的數據不再需要上傳至云端進行處理,大大降低了網絡延時;同時,核心網傳輸壓力下降,避免了網絡堵塞,網絡傳輸速率大大增加。
·在可靠性方面:邊緣數據中心成為數據的第一入口,應具備對海量業務數據的實時分析處理能力,以及高性能的數據處理及傳輸可靠性。
·在部署特點方面:邊緣數據中心部署非常靠近信息源,具有屬地化(地級市及以下)部署特點,分布極為廣泛,只滿足屬地用戶需求,具有規模小、數量多、分散部署等特點。
業界將這種在網絡邊緣側部署的新型基礎設施稱為邊緣數據中心,即邊緣數據中心位于用戶端和集中化的云數據中心之間,提供小型化、分布式、貼近用戶的數據中心環境。因此,網絡支撐層次由原來的兩層(集中式云數據中心:用戶端)轉變為3層(集中式云數據中心:邊緣數據中心:用戶端),具體參見圖1。
二、主要技術應用場景
邊緣數據中心是為支撐更低延遲的5G新業務開展而生。由于5G所支持的終端密度非常大,其帶來的數據量也會非常驚人。通過邊緣數據中心,把云數據中心的IT資源遷移到靠近用戶側,將更加靠近此類數據,方便數據的處理。同時,邊緣數據中心可有效促進5G、人工智能、物聯網等新興技術的落地,加速新興技術在各傳統領域中的推廣應用,促使新業務形態產生。例如,在交通領域中與5G、物聯網技術融合發展,促進智能駕駛汽車業務規模化發展;在醫療領域中與5G、AR/VR技術融合發展,促使遠程醫療(包括遠程手術、遠程監護等)業務規模化發展。
(1)5G移動通信技術
邊緣數據中心的建設有助于支持更低延遲的5G新業務開展。通過把中心局的IT資源遷移到基站側,將更加靠近用戶,可以有效減少延遲。邊緣數據中心與5G通信、物聯網、人工智能等新興技術融合發展,加速走向規模化,將促使新的業務形態產生,如智慧交通(如無人駕駛汽車)、智能金融(如無人值守金融網點)、智慧教育(如未來教室)、智能安防(如平安城市)等。