1.概述边缘计算是指IT资源（计算、存储等）的迁移，以低数据交互延迟和节省网络流量，从而为用户提供低延迟、高稳定性的IT解决方案。边缘计算依赖于边缘数据中心来完成。边缘数据中心和传统的云数据中心是相辅相成的。需要低延迟和节省带宽的场景可以使用边缘解决方案；对时延不敏感、占用带宽小的传统业务，仍然可以使用传统的云数据中心解决方案来解决。边缘数据中心和云数据中心分别满足不同应用的业务需求，两者有效互补。二。需求分析1.5G需求20世纪末到21世纪初，随着固定网络带宽的提高和技术的发展，各种门户网站和微博开始兴起，数据量逐渐增加增加;随着3G和4G使用的增加，微信等社交APP，抖音快手等短视频APP开始流行，移动互联网开始蓬勃发展。也是在这个阶段，我国的数据中心，尤其是云数据中心迎来了长足的发展。2019年6月，工信部正式发放5G商用牌照，中国移动发布2020-2020年二期无线网络主设备集中采购公告，正式启动28个省共计232143个基站的采购招标、自治区、直辖市。中国信息通信研究院副院长王志勤在文章《加快5G网络建设点燃数字化转型新引擎》中预测，“到今年年底，全国将开通5G基站超过55万个”。依赖集中存储和计算会给云数据中心带来很大的压力，尤其是在很多物与物之间的应用场景，比如工业互联网，都要求数据处理要靠近数据源头。可以预见，5G时代的数据计算和存储将采用云数据中心和边缘数据中心相结合的方式，边缘数据中心将成为处理更多时延要求更高的业务的理想承载基础设施。.2.IoT需求IoT行业仍在争论数据分析处理的最佳位置：在边缘、在设备本身、在本地网关还是在集中式云中。一些没有严格时延要求的物联网场景可能会聚合到云端。然而，目前大多数物联网场景都是针对商业、工业和交通的延迟敏感和数据密集型技术，这些应用并不适合传统的云环境。示例包括大型移动机械和工厂装配线、自动驾驶车辆和飞机维护、灾难恢复系统或提醒技术人员进行预防性维护等。这位前英特尔CEO在一次演讲中提到，由于安装了数百个车载传感器，车辆每行驶8小时会产生约40TB的数据，相当于3000人在驾驶过程中产生的数据总和。同一时期。由于需要低延迟处理，如果将如此多的数据传回云端数据中心进行处理，再传回车辆，对安全驾驶的影响将不可估量。最保守的预测也认为，20年内将有超过1000亿台设备连接到互联网。这些设备包括移动设备、可穿戴设备、家用电器、医疗设备、工业探测器、监控摄像头、汽车和服装。他们创造和共享的数据将为工作和生活带来新的信息革命。人们将能够利用来自物联网的信息加深对世界和自己生活的理解，做出更合适的决定。同时，联网设备将使许多目前需要人工完成的任务自动化，例如监控、管理和维护。物联网连接了大量的设备，它增加了跨区域设备的数字化和自动化。随着5G的部署和发展，是否与物联网融合成为热门话题。但无论采用何种技术，物联网带来的海量数据需要就近处理已是既定趋势，将带来对边缘数据中心的巨大需求。3.CDN要求第三方CDN提供商使用由数千台专业边缘服务器和存储组成的专用网络来缓存常用内容。根据思科发布的一份研究报告，到2022年，CDN将承载超过72%的互联网流量，远高于2017年的56%。目前，大量的CDN流量都在区域核心网上。由于城域网容量的增长快于核心网容量的增长速度，未来CDN将处理更多靠近终端用户的流量。到2022年，预计三分之一的流量将在边缘处理，高于2017年的27%。目前，CDN提供商普遍没有自建数据中心，他们将越来越依赖边缘数据中心来提供越来越多的数据中心。空间和电力来满足他们不断增长的业务需求。此外，随着更广泛的接入和更好的客户体验的追求，边缘数据中心提供商需要在更多的二三四线城市进行部署。这是一个很好的机会。4.小结网络推动了应用的发展，应用实现了网络更多的场景。无论是5G、IoT还是CDN，它们都带来了大量需要低延迟处理的边缘数据。毫无疑问，在基础设施领域，随着各种需求的爆发式增长，边缘数据中心将被推上风口浪尖。三、核心技术分析1、边缘硬件边缘硬件主要是指边缘通用服务器、网络设备、制冷等一系列基础设施。边缘计算服务的部署位置往往更靠近用户，因此部署空间比传统数据中心更小，机房条件也比传统数据中心差。对硬件提出了更多新的要求，包括但不限于：高密度的计算和存储能力、更小空间内的运维能力、更高的可靠性（适应恶劣环境的稳定运行能力）、自动制冷能力等在开放数据中心委员会（ODCC）中，三大运营商率先提出了OTII项目，也算是在边缘服务器上的一次尝试。此前，总体思路是将边缘机房的环境适配现有的标准服务器设备。但是在这个过程中，为了满足服务器的承重、配电、湿度、温度等环境要求，需要对边缘机房进行大量的改造。的代价。因此，OTII项目转变思路，开发了具有边缘特性的服务器设备，以适应现有的机房。目前OTII服务器已在中国电信少量部署。2、边云协同的边缘数据中心为用户提供就近的边缘计算服务，但边缘计算节点并不是孤立的数据孤岛。边缘数据中心需要根据不同的业务需求与远程数据中心进行交互。通过边缘与数据中心之间的连接交互，为客户提供更好的业务服务。边云协同的主要作用和价值在于实现多边缘数据中心的负载分担和智能调度。基于不同边缘数据中心的资源占用、流量大小、健康状况，可以做更全局、更高效的智能调度。二是提供全球业务整合能力，满足快速移动业务的应用需求。比如在车联网的应用中，仅仅知道一个边缘数据中心覆盖区域的交通信息是不够的。在长途行驶中，往往需要了解整个路径的交通信息，以便更好地规划交通路线。这些都需要完整的数据信息，数据中心需要汇总多个边缘节点的信息，对中心进行统一的智能化规划。三是助力实现人工智能和大数据业务背景。人工智能和大数据业务都需要大量的数据进行计算，需要从边缘提取有价值的信息同步到数据中心进行更深入的模型训练。3、边边协同除了边数据中心与中心节点之间的数据交互，边与边之间的数据交互也是非常必要的。边与边协同有效帮助用户解决不同边之间的平滑切换。例如，当用户在高速移动（开车或高铁等）场景下使用边缘计算服务时，需要在不同的边缘数据中心之间快速同步状态信息，以保证用户服务不受边缘数据的影响中心切换。边缘数据中心之间的网络架构将是一个关键的技术方面。以CDN为例，传统的CDN接入方式一般是CDN边缘POP接入城域网，CDN骨干POP点，省CDN内容中心和CDN省管理中心接入省会节点IDC，与省会IDC骨干网相连。在侧协作场景下，CDN之间需要更短的路径连接，这对未来的网络架构设计提出了更高的要求。4.前景优势是一个相对的概念。在边缘计算还没有明确定义的情况下，基础设施有多种发展可能。毋庸置疑，随着机架需求的爆发式增长，未来的数据中心行业需要OTII、液冷等创新技术来提高能效，降低能耗；还需要无损网络等网络技术来提升数据中心和DCI的通道能力，支持未来更多的边到边协作场景。未来，边缘市场规模将超过万亿，广阔的市场空间将为整个数据中心行业带来无限想象空间和新的发展机遇。作者简介郭亮，高级工程师，中国信息通信研究院云计算与大数据研究所数据中心研究室副主任，开放数据新技术与测试工作组组长中心委员会(ODCC)。主要从事数据中心领域的网络和服务器技术研究。何宝红，博士，高级工程师，中国信息通信研究院云计算与大数据研究所所长。中国通信标准化协会互联网与应用工作委员会（TC1）主席，开放数据中心委员会（ODCC）名誉主席。从事互联网相关技术、标准、法规和策略研究20余年，具有丰富的行业经验，着有《互联网的基因》和《风向》两部专着。
