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(yè)務(wù)場景,業(yè)界提出從“核心計算”模式轉(zhuǎn)化為邊緣計算模式,就近解決網(wǎng)絡(luò)傳輸問題。而推廣邊緣計算模式迫切需要基礎(chǔ)設(shè)施層面的變革——邊緣數(shù)據(jù)中心成為有效解決方案。目前,邊緣數(shù)據(jù)中心處于發(fā)展初期,但發(fā)展勢頭迅猛,我國基礎(chǔ)運營商、互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)巨頭及有實力的IDC服務(wù)商紛紛開始技術(shù)布局。未來幾年,是邊緣數(shù)據(jù)中心發(fā)展的關(guān)鍵時期,迫切需要產(chǎn)業(yè)界進行深入研究與產(chǎn)業(yè)合作,共同推進我國邊緣數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
一、引言
近年來,我國移動網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展迅猛,尤其是物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的發(fā)展對網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)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(wǎng)絡(luò)時延大大降低。未來5G將廣泛應(yīng)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(yī)療等。這些業(yè)務(wù)場景不僅需要非常低的、確定的網(wǎng)絡(luò)時延而且需要海量、異構(gòu)、多樣性數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè),構(gòu)建分布式開放平臺,就近提供邊緣智能服務(wù),滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷鏈接、實時業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護等方面的關(guān)鍵需求。
(2)邊緣計算模式下基礎(chǔ)設(shè)施層面需要新的技術(shù)支撐——邊緣數(shù)據(jù)中心
在各種新興信息技術(shù)發(fā)展歷程中,其最終落地都需要基礎(chǔ)設(shè)施層面的支撐,通過數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的變革真正實現(xiàn)推廣應(yīng)用。隨著云計算技術(shù)的推廣,數(shù)據(jù)中心云化,實現(xiàn)了計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)虛擬化,促使數(shù)據(jù)中心集約化、高密度發(fā)展,亞洲服務(wù)器,資源利用率大大提高。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的推廣,數(shù)據(jù)中心指數(shù)級提高計算能力,進一步集約化、高密度發(fā)展對大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施支撐。隨著邊緣計算模式的推廣,又將對數(shù)據(jù)中心提出怎樣的技術(shù)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(yè)務(wù)場景,唯一有效的方式為在靠近用戶的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)構(gòu)建業(yè)務(wù)平臺,提供存儲、計算、網(wǎng)絡(luò)等資源,將部分關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用下沉到接入網(wǎng)絡(luò)邊緣,以減少網(wǎng)絡(luò)傳輸和多級轉(zhuǎn)發(fā)帶來的帶寬與時延損耗。
這種在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)構(gòu)建的新型基礎(chǔ)設(shè)施區(qū)別于集中化的云數(shù)據(jù)中心,具有以下技術(shù)特點:
·在網(wǎng)絡(luò)傳輸方面:海量的數(shù)據(jù)不再需要上傳至云端進行處理,大大降低了網(wǎng)絡(luò)延時;同時,核心網(wǎng)傳輸壓力下降,避免了網(wǎng)絡(luò)堵塞,網(wǎng)絡(luò)傳輸速率大大增加。
·在可靠性方面:邊緣數(shù)據(jù)中心成為數(shù)據(jù)的第一入口,應(yīng)具備對海量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的實時分析處理能力,以及高性能的數(shù)據(jù)處理及傳輸可靠性。
·在部署特點方面:邊緣數(shù)據(jù)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(guī)模小、數(shù)量多、分散部署等特點。
業(yè)界將這種在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)部署的新型基礎(chǔ)設(shè)施稱為邊緣數(shù)據(jù)中心,即邊緣數(shù)據(jù)中心位于用戶端和集中化的云數(shù)據(jù)中心之間,提供小型化、分布式、貼近用戶的數(shù)據(jù)中心環(huán)境。因此,網(wǎng)絡(luò)支撐層次由原來的兩層(集中式云數(shù)據(jù)中心:用戶端)轉(zhuǎn)變?yōu)?層(集中式云數(shù)據(jù)中心:邊緣數(shù)據(jù)中心:用戶端),具體參見圖1。
圖1 集中式云數(shù)據(jù)中心架構(gòu)與邊緣數(shù)據(jù)中心架構(gòu)對比圖
二、主要技術(shù)應(yīng)用場景
邊緣數(shù)據(jù)中心是為支撐更低延遲的5G新業(yè)務(wù)開展而生。由于5G所支持的終端密度非常大,其帶來的數(shù)據(jù)量也會非常驚人。通過邊緣數(shù)據(jù)中心,把云數(shù)據(jù)中心的IT資源遷移到靠近用戶側(cè),將更加靠近此類數(shù)據(jù),方便數(shù)據(jù)的處理。同時,邊緣數(shù)據(jù)中心可有效促進5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的落地,加速新興技術(shù)在各傳統(tǒng)領(lǐng)域中的推廣應(yīng)用,促使新業(yè)務(wù)形態(tài)產(chǎn)生。例如,在交通領(lǐng)域中與5G、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融合發(fā)展,促進智能駕駛汽車業(yè)務(wù)規(guī)模化發(fā)展;在醫(yī)療領(lǐng)域中與5G、AR/VR技術(shù)融合發(fā)展,促使遠程醫(yī)療(包括遠程手術(shù)、遠程監(jiān)護等)業(yè)務(wù)規(guī)模化發(fā)展。
(1)5G移動通信技術(shù)
邊緣數(shù)據(jù)中心的建設(shè)有助于支持更低延遲的5G新業(yè)務(wù)開展。通過把中心局的IT資源遷移到基站側(cè),將更加靠近用戶,可以有效減少延遲。邊緣數(shù)據(jù)中心與5G通信、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)融合發(fā)展,加速走向規(guī)模化,將促使新的業(yè)務(wù)形態(tài)產(chǎn)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(wǎng)點)、智慧教育(如未來教室)、智能安防(如平安城市)等。