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简介： 时下大热的 5G 和边缘计算有什么关系，它们的契合点在哪里？互联网 IT 域和通信网 CT 域如何交融？什么是云网一体化？阿里巴巴达摩院 XG 实验室高级技术专家南书、边缘计算团队高级技术专家屹平分享 5G 下，边缘计算的更多可能。
一 5G 的外围能力成为挪动边缘计算的最大驱动力
5G 所强调的三大个性也就是 5G 的外围能力，即低时延，高带宽和大连贯。
低时延
5G 所承诺的低时延是 1 毫秒，但须要强调的是这里的 1 毫秒只是空口的时延，对于最终用户来说大家可能更关注的是端到端的时延，端到端时延最简略的计算逻辑就是间隔，间隔产生的时延根本就是光纤传输时延，大略就是 100 公里 1 毫秒。所以在 5G 时代，端到端时延的实质就是间隔所产生的光传输时延。
咱们用这个思路再对照看下之前的 2 /3/4G 的状况。依据 OpenSignal 的一份测试报告显示，在 2G 时代，光纤传输时延在整体端到端占比是微不足道的，也意味着空口时延占了大头。
而在 5G 时代，这个比例高达 60%，光纤传输也就是地理位置将会极大地影响端到端的时延，进而影响到用户体验。因而，5G 低时延的个性如果须要失去更好的施展，就必须通过更近的业务部署来升高传输在整体时延中的占比，而在 IT 畛域的边缘计算技术就能很好的符合这样的需要，成为促成挪动边缘计算倒退的驱动力之一。
高带宽
5G 的另一个个性就是高带宽。5G 高达 10G 的峰值速率，一方面能让用户看到更清晰的视频，享受沉迷式的业务体验，但另一方面，也会给业务方传统的集中云部署形式带来可能翻数倍的流量老本，当然也给运营商整体的网络带宽建设提出了挑战。这就须要咱们从新来扫视一下网络架构，思考流量从集中云到边缘云的卸载。在这里，再一次找到了 5G 和边缘计算的契合点，通过业务的边缘部署，升高了回传链路的带宽耗费，降低成本的同时还升高了时延。
大连贯
在一个规范的物联网场景下，可能会生成海量的数据，如果这些数据都集中到云下来做解决就可能造成资源的节约。如果在两头地位进行数据预处理，一方面能够尽快的进行上行反馈，造成物联网的零碎闭环，另一方面能够做上行的数据聚合，造成物联网的群体智能。
这样的两头地位就是边缘计算的部署点，因而联合上面对 5G 个性，也就是 5G 外围能力的剖析，咱们就能够得出这样的论断：5G 的外围能力将成为挪动边缘计算倒退的最大驱动力。
二 IT+CT 交融的 5G 边缘计算
如果仅仅从资源更近这个角度来思考 5G 下的边缘计算，那就太简略了。从实质上来说，边缘计算是属于互联网 IT 域的概念，而 5G 是属于通信网 CT(CommunicationTechnology)域的概念，要想把 5G 下的边缘计算用好就必须进行 IT 和 CT 的交融，而不是简略的 1 +1。这里的交融分为架构交融、部署交融和调度交融。
架构交融：独立规范设计走向交融架构设计
从架构交融来讲，5G 包含 UPF(User Plane Function，用户面性能)核心网这些撑持边缘计算性能网元和零碎的架构布局都放在了 3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴打算)这个国际化组织，而边缘计算的整体架构则归属在 ETSI(European Telecommunications Sdandards Institute，欧洲电信规范协会)，各组织都在本人的方向上独立演进，因而首先要交融的就是架构，造成一体化，交融的架构设计。
部署交融：双车道独立部署走向一体化部署
部署交融里的部署重点关注的就是 UPF 和 MEC(Multi-access Edge Computing，多接入边缘计算)节点的部署。UPF 作为移动网的网元，运营商会依据本人的布局进行部署，而 MEC 节点则归属于互联网公司，联合本人的利用场景、受众来部署，两者归属不同车道，因而可能会存在部署不统一的问题，进而让边缘计算的收益大打折扣。所以咱们须要从双车道的独立部署走向一体化部署。这也就关联到了第三个交融，就是调度交融。
调度交融：互不感知的域内调度走向全域调度
因为 UPF 和 MEC 节点所服务的用户不同，造成两者的流量模型产生很大的差别，承载服务所须要的网络指标也不尽相同。单方为了兼顾性能、容量、老本和服务质量等因素，在各自零碎中部署本人独立的调度零碎，如果这样的零碎做不到相互感知，就会造成彼此流量走向的不统一，其结果不仅会让调度成果大打折扣，更可能呈现大失所望的状况。因而，咱们须要从互不感知的域内调度走向全域调度。
综上，5G 时代的边缘计算首先要思考的就是交融。
三 一体化加强服务的 5G 边缘计算
通常意义上的边缘计算咱们都会简略地等同于 IP 流量调度。到了 5G 时代，大家也会简略类比 UPF 到 MEC 节点就是牵引一条 IP 数据流，把感兴趣的流量牵引过去即可。但实际上 5G 下的边缘计算能够做更多。
从面向流量演变为面向服务
第一就是能够从面向流量的经营加强为面向服务的经营。咱们牵引过去的不仅仅是流量，而是流量下面所承载的服务，服务将会赋予流量更多的意义，因而在进行调度的时候，更多须要思考的是流量所承载服务的要求而不是单纯的数据流。所以 5G 下的边缘计算须要从面向流量演变为面向服务。
从面向服务的角度登程，5G 边缘计算如果仅仅是作为一种离用户更近的服务部署来定位的话，那就升高了 5G 边缘计算的价值。除了近所带来的更低时延这个不言而喻的劣势之外，咱们须要进一步关注和实现服务加强。
从服务更近演变为服务更强
因为挪动网络自身的架构个性，绝对于传统的固网架构，移动网采纳的是用户面流量和管制面管控两条腿走路的模式。边缘计算牵引的是用户面流量，但还能够通过与移动网交互从而取得更多管制面的信息，比方 SINR，Cell Load 等数据。这些管制面的数据能够给服务更多的能力组合，进一步加强边缘计算的对外服务能力，甚至能开辟出新的业务场景。比方在牵引流量的同时，带上管制面所看到的整体小区负荷、信号强度等数据，这些数据能够用于服务端进行更好地拥塞管制，从而让下层业务适应到对应的无线环境，进一步晋升了用户体验。
** 从通用服务演变为 5G 边缘服务
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最初，因为有了边缘计算的存在，原来互联网广泛的“客户端/服务器”的架构也会变成“客户端/边缘端/服务端”的架构，因而必须思考到边缘在整体链路中的角色，思考到 5G 带来的加强服务。在 5G 时代，边缘部署的服务不能只是简略的云服务的就近部署，必须从通用服务演变为 5G 边缘服务，只有这样能力真正用好 5G 边缘计算。
四 从边缘到核心的云网一体
首先，咱们强调一个前提，边缘计算肯定不是孤立的，咱们将边缘计算视为云计算的延长，拓展云的边界。边缘作为终端与云核心之间的数据纽带，对造成“云 - 边 - 端”一体的计算状态至关重要。
云计算最大的劣势就是规模化的计算粗放，因而可能取得微小的降本增效收益，然而把全副的计算都集中在一个点显然不事实，除了计算成本之外，另外一个影响计算散布状态的至关重要的因素就是数据的传输老本。“云 - 边 - 端”一体的计算协同状态，其实就是数据在网络中的传输老本和计算粗放收益之间造成的动态平衡状态。在这个状态下，咱们通过一直地网络基础设施和技术能力变革，去影响计算粗放的散布状态。
散布在寰球的数十个核心云 Regions 是云计算的外围大脑，基于大规模集中的计算资源提供超强、高效的算力。资源集约化，也大幅升高了单位算力的老本，同时相对而言，到终端的均匀数据传输老本也比拟高。
从云核心往外下沉延长，是运营商网络，连贯着数以百计的运营商数据中心，这也是第一层边缘计算散布节点，提供中小规模集中算力，用于笼罩省一级的就近计算和流量调度。同时，在这一层边缘计算节点基于大量广散布的数据中心构建一个 SD-WAN（软件定义广域网）网络，负责回云减速、边到边减速，提供“云 - 边”和“边 - 边”协同能力，屏蔽核心云与边缘云之间因互联网传输的网络稳定对业务层数据传输造成的影响。相比核心云，在这一层计算节点，计算粗放带来的收益绝对变小，但与终端之间的数据传输老本也显著升高。
5G，让边缘计算持续下沉延长到运营商地市城域网，未来会连贯着数以万计的 MEC 节点，这是第二层边缘计算散布节点，提供小微规模集中算力，用于笼罩地市一级的就近计算和流量调度。因为 MEC 节点间隔终端更近了一步，更低的时延和更低的老本，让更多本来只能在终端进行的计算可能上移至边缘，从而造成算力粗放，最终带来老本收益。而且，5G 释放出来更多的终端到边缘之间的网络传输品质管控能力，能够让咱们基于场景来优化“端 - 边”的网络服务质量，达到降低成本的同时并未升高用户体验。
综上，通过一个整体的从云到边再到端的网络体系，造成云网一体化的能力，让不同业务场景可能在这样一体化的状态中找到最适宜本人的计算散布状态。
五 基于业务场景的全链路对立 QoS 管控
在云网一体化的能力中，业务场景除了老本之外，最关注的就是网络 QoS（Quality of Service，服务质量）。“云 - 边 - 端”这样一个长链路下，不同分段所采纳的 QoS 策略也不尽相同。
这里列举了三种不同的数据传输场景：
- 本地 MEC 内终端之间
- 终端与云核心之间
- 跨地区 / 运营商终端之间
合成一下全链路的 QoS 分段，能够分为以下三段：
- 5G 核心网内
- MEC 到数据中心以及不同地区 / 运营商的数据中心之间
- 数据中心到云核心之间
在 5G 核心网 /MEC 这个范畴内，QoS 策略的管控，须要基于运营商 5G 能力对接来实现，这一段 QoS 保障能够大幅度晋升终端接入这一段的网络品质。
在 MEC 到数据中心这一段，是运营商互联网的领域，咱们在这一段网络中基于广散布的数据中心资源构建一张 Overlay SD-WAN 网络，从而实现对互联网稳定的屏蔽和业务流量管控调度。
在数据中心到云核心之间，在运营商互联网的根底上，辅以运营商专线来进一步改善回云传输链路的网络品质。
最终，将这三段网络的 QoS 管控调度能力整合，为下层业务利用提供端到端全链路一体化的 QoS 保障能力，从而大幅升高业务利用层面运维复杂度。
六 总结
边缘计算，促使计算状态发生变化，让更多的业务场景落地成为可能，但同时计算状态和散布的多样性也大幅度晋升了技术复杂度。5G 并不只是让边缘计算更近，阿里云的边缘计算，要为业务屏蔽简单的计算散布和数据协同，从而帮忙更多的业务场景落地到“云 - 边 - 端”一体的计算状态中，实现收益 / 老本最大化。
