目前大热的5G和边缘计算有什么关系，又在哪里相遇？互联网的IT域和通信网的CT域如何融合？什么是云网融合？边缘计算团队资深技术专家南树专家和一平分享了5G下边缘计算的更多可能性。1、5G核心能力成为移动边缘计算的最大驱动力。5G强调的三大特性也是5G的核心能力，即低时延、高带宽、大连接。低延迟5G承诺的低延迟是1毫秒，但需要强调的是，这里的1毫秒只是空口的延迟。对于终端用户来说，大家可能更关注端到端的时延。延迟最简单的计算逻辑就是距离。距离造成的延迟基本上就是光纤传输的延迟，100公里大概1毫秒左右。因此，在5G时代，端到端时延的本质是距离造成的光传输时延。我们用这个思路来对比一下之前的2/3/4G的情况。根据OpenSignal的一份测试报告，在2G时代，光纤传输延迟在整个端到端中所占的比例可以忽略不计，这也意味着空口延迟占了大部分。在5G时代，这一比例高达60%。光纤传输，即地理位置，会大大影响端到端的时延，进而影响用户体验。因此，如果要更好地利用5G的低时延特性，就需要通过更紧密的业务部署来降低传输在整体时延中的占比，而IT领域的边缘计算技术可以很好地契合这样的需求成为推动移动边缘计算发展的驱动力之一。高带宽5G的另一个特点是高带宽。5G峰值速率高达10G，一方面可以让用户看到更清晰的视频，享受身临其境的业务体验，但另一方面也会给传统的集中式云部署方式带来可能成倍数倍的流量业务端成本的降低，当然也对运营商整体网络带宽建设提出了挑战。这就需要我们重新审视网络架构，考虑将流量从中心云卸载到边缘云。在这里，我们又一次找到了5G与边缘计算的交汇点。通过业务的边缘部署，减少了回传链路的带宽消耗，同时也降低了成本和时延。在标准的物联网场景中，海量连接可能会产生海量数据。如果将这些数据都收集到云端进行处理，可能会造成资源浪费。如果在中间进行数据预处理，一方面可以尽快进行下游反馈，形成物联网系统的闭环；另一方面，可以对上游数据进行聚合，形成物联网的群体智能。这样的中间位置就是边缘计算的部署点。因此，结合以上对5G特性，即5G核心能力的分析，我们可以得出结论，5G核心能力将成为移动边缘计算发展的最大驱动力。.边缘计算可以大大降低网络延迟。2.IT+CT融合的5G边缘计算如果仅仅从资源更近的角度考虑5G下的边缘计算，就太简单了。本质上，边缘计算属于互联网IT领域的概念，而5G属于通信网络CT（CommunicationTechnology）领域的概念。要用好5G下的边缘计算，需要IT和CT的融合，而不是简单的1+1。这里的融合分为架构融合、部署融合和调度融合。架构融合：独立标准设计走向融合架构设计从架构融合来看，5G包括UPF（UserPlaneFunction）核心网，支持边缘计算功能，网元和系统架构规划放在3GPP（3rdGeneration）PartnershipProject（第三代合作伙伴计划），一个国际组织，边缘计算的整体架构属于ETSI（EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute，欧洲电信标准协会），每个组织都朝着自己的方向独立演进，所以首先需要什么integrated是架构，形成一个一体化的一体化架构设计。DeploymentConvergence：独立部署两条通道到集成部署Convergence中的部署重点关注UPF和MEC（多接入边缘计算）节点的部署。作为网络的网元移动网络，UPF将由运营商根据自己的规划进行部署，而MEC节点属于互联网企业，根据自身的应用场景和受众进行部署。两者属于不同的车道，所以可能会出现部署不一致的问题，这大大降低了边缘计算的好处。所以我们需要从两条车道的独立部署转向集成部署。这也和第三个融合有关，就是调度融合。调度收敛：互不感知的域内调度正在走向全局调度。由于UPF和MEC节点服务的用户不同，两者的流量模型有很大差异，承载业务所需的网络指标也不同。为了兼顾性能、容量、成本、服务质量等因素，双方在各自的系统中部署了各自独立的调度系统。如果这样的系统不能互相感知，就会造成彼此的流向不一致，后果不仅会让调度效果大打折扣，而且更容易适得其反。因此，我们需要从互不感知的域内调度转向全局调度。综上所述，5G时代边缘计算首先要考虑的是融合。3.融合增强业务的5G边缘计算边缘计算一般简单等同于IP流量调度。5G时代，大家会简单的把UPF比作MEC节点拉一个IP数据流，拉自己感兴趣的流量就行。但实际上，5G下的边缘计算可以做的更多。从面向流量向面向服务演进首先是可以从面向流量运营向面向服务运营提升。我们吸引的不仅仅是流量，而是流量承载的服务。该服务将赋予流量更多意义。因此，在调度时，更多需要考虑的是流量承载的业务需求，而不是简单的数据流。因此，5G下的边缘计算需要从面向流量向面向服务演进。从面向服务的角度来看，如果将5G边缘计算仅仅定位为更贴近用户的服务部署，将会降低5G边缘计算的价值。除了就近带来的低延迟的明显优势外，我们还需要进一步关注和实施服务增强。从更近的服务向更强的服务演进由于移动网络本身的架构特点，与传统的固定网络架构相比，移动网络采用了用户面流量和控制面控制的两条腿模式。边缘计算驱动用户面流量，但也可以与移动网络交互，获取更多控制面信息，如SINR、CellLoad等数据。这些控制平面上的数据可以提供更多能力组合的服务，进一步提升边缘计算的对外服务能力，甚至开辟新的业务场景。例如，在拉流量的同时，带来控制平面上看到的整体小区负载和信号强度等数据。这些数据可以用于服务器端更好的拥塞控制，使上层服务适应相应的无线环境。改善用户体验。从通用业务向5G边缘业务演进最后，由于边缘计算的存在，原来互联网上普遍使用的“客户端/服务器”架构也将变成“客户端/边缘/服务器”架构，因此必须考虑到边缘在整体链路中的作用，考虑5G带来的增强服务。5G时代，边缘业务不能简单的就近部署云服务，而必须从通用业务向5G边缘业务演进。只有这样，5G边缘计算才能真正发挥作用。四、从边缘到中心的云网融合首先强调一个前提，边缘计算一定不能孤立。我们把边缘计算看作是云计算的延伸，拓展了云的边界。边缘作为终端与云中心的数据纽带，对于形成“云-边-端”一体化计算形态至关重要。云计算的最大优势是大规模的密集计算，因此可以获得降本增效的巨大收益，但将所有的计算都集中在一个点上显然是不现实的。除了计算成本之外，影响计算分布的另一个关键因素是数据传输的成本。“云-边-端”的计算协同形式，实际上是数据在网络中的传输成本与密集计算的收益之间形成的动态平衡状态。在这种形式下，我们通过网络基础设施和技术能力的不断创新来影响密集计算的分布。分布在全球的数十个中心云区是云计算的核心大脑，基于大规模中心化计算资源提供超强高效的计算能力。资源集约化也大大降低了单位算力成本，相对而言，到终端的平均数据传输成本也比较高。从云中心向外延伸，就是运营商网络，连接了上百个运营商数据中心。这也是第一层边缘计算分布节点，为覆盖就近省级提供中小型集中式计算能力。计算和交通调度。同时，该层边缘计算节点基于大量广泛分布的数据中心构建SD-WAN（软件定义广域网）网络，负责云回加速和边到边加速，提供“云-边”和“边-边”协同能力，屏蔽中心云和边缘云之间互联网传输网络波动对业务层数据传输的影响。与中心云相比，在这一层计算节点，计算密集度带来的好处相对较小，但与终端传输数据的成本也明显降低。5G将使边缘计算不断下沉，延伸至运营商的城域网。未来将连接数以万计的MEC节点。这是第二层边缘计算分布节点，为城市级的覆盖就近计算和交通调度提供小微规模的集中计算能力。由于MEC节点离终端更近了一步，更低的延迟和更低的成本让更多只能在终端上进行的计算上移到边缘，从而形成集约化的算力，最终带来成本效益。而且，5G在终端和边缘之间释放了更多的网络传输质量控制能力，让我们可以基于场景优化“设备边缘”的网络服务质量，在不降低用户体验的情况下降低成本。综上所述，通过一个整体的云到边、端到端的网络体系，形成云网融合的能力，让不同的业务场景在这种融合的形式下找到最适合的计算分布形式。5、基于业务场景的全链路统一QoS控制在云网融合能力中，除了业务场景中的成本，最关心的就是网络QoS（QualityofService，服务质量）。在“云-边-端”这么长的链路下，不同环节采用的QoS策略也不同。这里列举了三种不同的数据传输场景：本地MEC中的终端之间和跨区域的终端与云中心之间/运营商终端之间，我们把整个链路的QoS段分解一下，可以分为以下三个段：5Gcore在5G核心网/MEC范围内，需要基于运营商5G能力的互联互通，实现QoS策略的管控。一个网段的QoS保证可以大大提高终端接入该网段的网络质量。MEC到数据中心这段是运营商互联网的范围。在该段网络中，我们基于广泛分布的数据中心资源构建OverlaySD-WAN网络，实现互联网波动的屏蔽和业务流量的控制和调度。数据中心与云中心之间，在运营商互联网的基础上，辅以运营商专线，进一步提升回云传输链路的网络质量。不同的场景，不同的链路QoS策略组合。最终将这三段网络的QoS控制和调度能力融合在一起，为上层业务应用提供端到端的全链路一体化QoS保障能力，从而大大降低业务应用的运营成本。维度复杂度。6.小结边缘计算推动了计算形态的变革，让更多的业务场景落地成为可能，但同时，计算形态和分布的多样性也大大增加了技术复杂度。5G不仅仅让边缘计算更加紧密。阿里云的边缘计算需要为业务屏蔽复杂的计算分布和数据协同，帮助更多的业务场景落入“云-边-端”的融合计算形态。最大化收益/成本。【本文为专栏作者《阿里巴巴官方技术》原创稿件，转载请联系原作者】点此查看作者更多好文
