边缘云计算介绍.ppt

5G5G边缘云计算边缘云计算目录目录一一二二我国我国5G5G边缘计算的发展边缘计算的发展三三5G5G边缘计算的优势边缘计算的优势5G5G边缘计算的概念边缘计算的概念5G5G边缘计算的应用边缘计算的应用四四 边缘计算技术就是解决不同应用带来的多样化网络需求的核心技术之一，在靠近接入网的机房增加计算能力，将能够大幅降低业务时延、减少对传输网的带宽压力降低传输成本、进一步提高内容分发效率提升用户体验。传统网络结构中，信息的处理主要位于核心网的数据中心机房内，所有信息必须从网络边缘传输到核心网进行处理之后再返回网络边缘。5G时代，传输网架构中引入边缘计算技术，在靠近接入侧的边缘机房部署网关、服务器等设备，增加计算能力，将低时延业务、局域性数据、低价值量数据等数据在边缘机房进行处理和传输，不需要通过传输网返回核心网，进而降低时延、减少回传压力、提升用户体验。为实现边缘计算，需要在更底层的网络节点增加计算和转发能力，运营商组网结构将逐步演进，边缘计算能力持续提升。边缘计算是5G时代的核心技术之一，但其架构开放，也可以部署应用于4G LTE网络。运营商将在现有网络结构上平滑演进，最终实现低层网络节点计算能力的全面覆盖，边缘计算能力持续提升。边缘计算的概念算的概念 边缘计算技术将推动5G技术更好的发展 随着物联网时代的到来，边缘计算将与云计算共同推进物联网的发展，边缘计算的核心是将计算任务从云计算中心，迁移到产生源数据的边缘设备上，较之传统云计算，有安全性更高、低延时、减少带宽成本等优势。5G推动社会从人联时代走向物联时代，连接数的大量增长，叠加边缘计算自身优势，将成为5G时代不可或缺的一部分。同时，由边缘计算带来的算力需求将成为5G时代重要增量部分。边缘计算作算作为5G新特性重要部分新特性重要部分目录目录一一二二我国我国5G5G边缘计算的发展边缘计算的发展三三5G5G边缘计算的优势边缘计算的优势5G5G边缘计算的概念边缘计算的概念5G5G边缘计算的应用边缘计算的应用四四三大运营商的行动三大运营商的行动 从国内运营商进展看，三家运营商在边缘计算领域布局的思路有所差异，中国移动以能力开放引入第三方垂直应用合作厂商为主，中国联通探索引入社会资本通过合资公司建设边缘计算平台，中国电信的策略类似中国移动，打造开放平台拓展外部伙伴。1、中国移动：2019年MWC大会上中国移动发布Pioneer 300先锋行动，总体技术组发展边缘计算总体架构、行业标准及开源项目的研究，并成立边缘计算开放实验室，首批34家合作伙伴在各行业探索解决方案。2、中国联通：2019年MWC大会上中国联通发布CUBE-Edge 2.0及行业实践白皮书，2018年中国联通已在全国15个省市开展了MEC边缘云试点。2019年中国联通与网宿科技成立的合资公司云际智慧挂牌成立，重点拓展边缘计算业务。3、中国电信：MEC技术与产业峰会上中国电信网络技术和规划部总工表示，中国电信将充分利用已有的1800个CDN节点，通过端局DC化改造，在运营商网关/设备引入边缘计算。同时电信重点打造边缘计算开放平台ECOP，拓展外部合作伙伴，合作伙伴超过12家。边缘计算的功能实现需要服务器和网关等设备，以及配套的温控、动环监控等设备。边缘机房与核心数据中心条件有很大区别，可能无法满足传统通用服务器的部署和运行需求。1）机架空间限制。传输和接入机房机架多为600mm深，少部分为800mm，数据中心服务器机柜更多为800mm深。2）环境温度稳定性。边缘机房规模较小，制冷系统稳定性无法达到传统数据中心机房的标准，机房温度可能达到45C以上。3）机房承重、抗震、电磁兼容性等限制。边缘机房的承重标准普遍低于数据中心，抗震等级、电磁兼容性、空气质量等条件也较传统数据中心机房更低。另一方面，边缘计算对服务器的性能有不同要求，需要服务器有一定计算和存储能力，还有大量异构计算需求，对硬件性能、运维管理有较高要求。为满足多PCIe设备应用场景下的性能和稳定性，服务器主板设计将采用NUMA Balance设计。面向垂直行业还需要引入边缘计算网关，为各类行业现场需要的基础网络功能和协议提供接口，实现行业垂直领域的现场部署。通信设备商通信设备商第三方专业厂商第三方专业厂商 专业CDN厂商边缘计算可以看做CDN和云计算的结合，专业CDN厂商已经有大量分散的CDN节点资源和技术储备，在边缘计算领域有一定优势，在边缘计算领域布局进度很快。具体来看：1、Akamai：Akamai是CDN技术的创始人，是全球CDN行业龙头。Akamai在2003年就与IBM合作边缘计算，2018年6月Akamai与IBM在其WebSphere上提供基于边缘Edge的服务。2、网宿科技：网宿科技是国内CDN龙头，18年6月北京邮电大学联合网宿科技共同发起成立了“边缘计算与网络系统联合实验室”，18年9月公司变更前期定增资金用途，新增“网宿计算能力共享平台”、将社区云项目变更为“面向边缘计算的支撑平台”，2019年1月公司与联通成立的边缘计算合资公司正式挂牌成立，在边缘计算建设和运营等领域取得实质性进展。3、Limelight：Limelight是北美主要CDN厂商之一，在2018年上半年在其CDN网络上推出了增强版的EdgePrism OS软件，允许用户在边缘端进行本地内容输入和交付。云计算厂商云计算厂商 在行业垂直领域有深厚积淀的云计算厂商也是边缘计算重要的参与方。边缘计算和云计算有一定竞争关系，会将部分在传统云数据中心处理的内容在边缘进行处理。同时边缘计算与云计算又有一定协同性，云计算厂商尤其是SaaS厂商针对行业垂直应用有深刻理解，边缘计算节点需要处理智慧城市、工业互联网、车联网等领域，在城市管理、工艺流程管理、车辆管理等领域已经有大量技术储备的SaaS厂商有望在边缘计算领域实现技术的迁移。具体来看：1、微软：2、亚马逊：3、Google4、阿里5、腾讯6、百度目录目录一一二二我国我国5G5G边缘计算的发展边缘计算的发展三三5G5G边缘计算的优势边缘计算的优势5G5G边缘计算的概念边缘计算的概念5G5G边缘计算的应用边缘计算的应用四四边缘计算成为边缘计算成为5G5G传输网核心技术之一传输网核心技术之一为实现更强的网络功能，5G拓展三大应用场景，在无线侧通过硬件/软件技术的大幅提升，契合不同应用场景的网络性能需求，但在传输侧，由于硬件技术升级空间有限，必须通过网络结构的优化满足5G时代新应用对网络性能的要求。5G面向大带宽（eMBB）、大规模连接（mMTC）、超低时延高可靠（URLLC）三大应用场景，需要提供不同的网络性能。在无线侧有大量新技术实现对不同应用场景的支撑，但传输网络侧，硬件技术提升有限的情况下，需要对网络架构进行革新。部署在部署在5G5G网络不同层次网络不同层次 5G业务场景众多，不同业务场景对信息处理和转发的需求差异较大，因此边缘计算也将部署在不同的网络层次，实现对各种业务的针对性支持。5G网络中可以按需将边缘计算节点部署在接入云、边缘云或汇聚云。1）对于低时延（URLLC）场景，边缘计算需要部署在靠近基站的接入云；2）对于大流量热点（eMBB）场景，边缘计算可以部署在边缘云提高复用率；3）对于广域大连接（mMTC）场景，边缘计算可部署在更高的汇聚云，实现大范围覆盖区域内的业务需求。CDN+CDN+云计算形成核心技术云计算形成核心技术 传统云计算架构无法克服传输性能问题，边缘计算则在网络边缘、数据源附近进行数据处理，将计算、存储、传输和自我管理融合在一起，实时响应，极大地提高数据采集和进行高级应用的效率。5G网络中，对实时性要求较高、对存储要求有限的数据将大部分通过边缘计算节点进行处理和分发，而对计算能力极高、对存储空间要求很大的数据，才需要返回到传统的集中式数据中心进行处理和存储。集中式数据中心和边缘计算平台相结合，是高效率、低成本支撑5G多种应用场景的长期发展方向。边缘计算跟随边缘计算跟随5G5G应用落地应用落地 边缘计算跟随5G应用落地，有望长期受益5G网络建设逐步完成后，大量新应用有望迅速落地。移动通信网络已经极大改变了人类的生活，但人类对更高性能的通信能力的追求从未停止，随着流量爆炸性增长、海量设备连接，大量新应用和商业模式持续落地。可以预见的未来，VR/AR、自动驾驶、智慧家居、工业互联网等应用将在5G时代进入规模商用阶段。目录目录一一二二我国我国5G5G边缘计算的发展边缘计算的发展三三5G5G边缘计算的优势边缘计算的优势5G5G边缘计算的概念边缘计算的概念5G5G边缘计算的应用边缘计算的应用四四 随着网络底层技术的不断革新，新的应用和商业模式推陈出新，5G面向的三大应用场景，未来将催生大量新应用，对网络性能产生更高要求。5G时代，eMBB场景将带动VR/AR、超清视频、超清直播等应用的落地；mMTC场景将带动广域物联网、智慧家居、智慧城市等应用的成熟；URLLC场景有望带来自动驾驶、工业互联网、能源互联网等新技术和应用的落地。随着这些下游应用的成熟，对网络能力又提出更高的要求，必须通过新的网络技术才能满足大量新应用的需求。基于边缘计算的视频应用基于边缘计算的视频应用 传统CDN向移动端和边缘侧进一步演进。传统移动网络中，数据和传输管道缺乏交互，用户所处环境的空口资源和无线信道质量变化较快，难以实时动态调整应用层参数以适配无线信道的变化。边缘计算节点位于传输和接入之间，可以获得业务层TCP信息，也可以获得接入侧无线信道信息，进而通过双向跨层优化提升用户体验。同时边缘节点的下沉将进一步降低移动回传网的流量压力，同时通过全局DNS系统在控制平面实现流量向边缘CDN节点的调度。基于边缘计算的基于边缘计算的VR/ARVR/AR应用应用 VR/AR的沉浸式体验对时延提出极高要求以克服眩晕感，同时传统方案中需要在终端安装巨大的APP来实现VR/AR场景的体验，对移动终端的内存、续航能力等带来很大的负担。通过部署在接入侧的边缘计算节点，可以将VR/AR场景按需传输给终端用户，节约本地存储空间，同时大幅降低时延。同时，靠近用户的边缘计算节点能够确定用户位置，实现基于位置的AR内容匹配，未来有望探索全新的就近内容提供和广告等商业模式。基于边缘计算的视频监控智能分析应用基于边缘计算的视频监控智能分析应用 视频监控的回传流量较大，而且大部分画面是无价值或低价值的，将数据本地存储或实时回传都不具有经济性。通过边缘计算平台，可以对视频内容进行预分析和处理，过滤低价值内容，将高价值内容进行回传，在核心网数据中心进行运算处理和存储，从而大幅节约传输资源，优化存储资源，提升信息分析效率。基于边缘计算的基于边缘计算的V2XV2X应用应用 5G uRLLC场景下对V2X的时延要求为20ms以下，对自动驾驶的时延要求为5ms以下，边缘计算是实现超低时延的必备解决方案。边缘计算能够解决低时延问题，但由于车辆快速移动特性，需要不同小区的基站协同连续接入，5G网络提供三种不同的连续性会话业务模式，运营商根据网络环境选择适合的策略，网络可根据签约信息、本地配置和应用请求等，为应用配置适合的服务模式，实现边缘计算业务的连续性。边缘计算节点需要与运营商网络结构和业务模式策略紧密配合，才能完成复杂的5G应用支撑。基于边缘计算的工业控制应用基于边缘计算的工业控制应用 大量工业厂区/园区对无线通信有越来越强的需求，结合蜂窝网络和基于边缘计算的本地化工业云平台，可在工业4.0时代实现机器和设备相关生产数据的实时分析处理和本地分流，实现生产自动化，提升生产效率。谢谢！