云聯(lián)壹云：新興邊緣云和基礎計算設施詳解

如今，全球 Web 服務主要由公共云提供服務。當它們到達云邊緣時，會被移交給電信有線和移動無線接入網(wǎng)絡，以交付給終端用戶。

雖然這種交付方法能夠滿足大部分要求，但關鍵任務服務（具有毫秒或更低范圍內(nèi)的嚴格延遲要求）不能以這種方式工作，因為云到客戶端的平均延遲很容易超過幾十毫秒并且可能會根據(jù)網(wǎng)絡負載劇烈波動。

需要超低延遲的新興服務（例如自動駕駛、用于智能基礎設施和制造的大規(guī)模機器類型通信以及物聯(lián)網(wǎng) ）導致邊緣云和相關計算基礎設施的出現(xiàn)，以提供通過機器學習智能加速交付。

盡管大家一致認為云邊緣是需要更智能處理的地方，但對于在哪里構(gòu)建這些邊緣基礎設施，以及它們是否等同于5G移動邊緣計算(MEC)，人們卻沒有多少共識。此外，5G預計將在連接邊緣和客戶端設備到云的過程中發(fā)揮關鍵作用。

云計算重塑了互聯(lián)網(wǎng)

Web 2.0 的出現(xiàn)導致在上述節(jié)點到節(jié)點物理傳輸互聯(lián)網(wǎng)絡之上創(chuàng)建了消費者到服務和服務到服務交付覆蓋范式。然而，Web 2.0 主要是基于公共云基礎設施構(gòu)建的，該基礎設施在單一管理域（如 AWS）內(nèi)具有全球影響力。公共互聯(lián)網(wǎng)的角色已經(jīng)降級為 5G 及更高版本的新“接入網(wǎng)絡”，這是云邊緣的起點。

5G具有低延遲、網(wǎng)絡切片和網(wǎng)絡功能虛擬化(NFV)等特點，旨在創(chuàng)建一種新的動態(tài)移動接入網(wǎng)絡，與公有云具有同等智能，其邊緣網(wǎng)絡在物理上離客戶端更近。移動邊緣扮演內(nèi)容或數(shù)據(jù)緩存的角色，并作為客戶端和原始云源之間的代理。

從概念上講，邊緣云可以被視為專用于特定應用程序的分解虛擬互聯(lián)網(wǎng)計算平臺，其中邊緣節(jié)點扮演具有云“核心”的互聯(lián)網(wǎng)“背板”緩存的角色。可以從邊緣節(jié)點中受益的應用示例包括 VR/AR，物聯(lián)網(wǎng)和醫(yī)療保健設備。

邊緣云和邊緣推理的興起

邊緣云不僅僅是公共云的邊緣。相反，它本身就是云，目的是創(chuàng)建全服務邊緣智能。雖然從應用和運營的角度來看，公共云已經(jīng)成為企業(yè)數(shù)據(jù)中心的延伸，但邊緣云很可能作為第三方服務構(gòu)建在移動運營商的移動邊緣基礎設施上，或者在傳統(tǒng)電信運營商的接入網(wǎng)絡和中心辦公室之上。

此外，邊緣云在概念上是小型邊緣數(shù)據(jù)中心，它們之間可能存在點對點連接和服務漫游（或聯(lián)合）協(xié)調(diào)，它們可能不是獨立運行而是一起運行——以提供未來復雜的網(wǎng)狀服務，具有機器學習推理智能。

這導致了集成兩個不同的云架構(gòu)的巨大挑戰(zhàn)，以實現(xiàn)無縫的端到端服務，同時優(yōu)化端到端的流量。從流量管理的角度來看，邊緣云和公共云這兩個截然不同的自治系統(tǒng)的分離，使得為真正的端到端流量優(yōu)化成為一個巨大的挑戰(zhàn)——主要是由于缺乏跨云流量的可見性和智能。

此外，每個云的流量特征也有很大不同。雖然公共云可以承擔準靜態(tài)云內(nèi)流量，不受邊緣和客戶端相關激增的影響，而邊緣云必須處理所有按需的flash人群流量和服務多樣性——這需要具有應用qos感知的復雜的邊緣推理智能。

分散的 Web 3.0 服務和來源的多樣性

與Web 2.0不同的是，Web 2.0催生了能夠通過聚合處理數(shù)十億用戶的超大型集中式網(wǎng)站，而Web 3.0承諾創(chuàng)造一種新的分散式互聯(lián)網(wǎng)服務秩序——同時平衡隱私和數(shù)據(jù)貨幣化需求。通過使用諸如互聯(lián)網(wǎng)行星文件系統(tǒng)(IPFS)(允許點對點內(nèi)容傳輸)、區(qū)塊鏈(去中心化交易執(zhí)行)和Solid(社會關聯(lián)數(shù)據(jù)，一套基于關聯(lián)數(shù)據(jù)原則構(gòu)建分散式社交應用程序的約定和工具)。

Solid是模塊化和可擴展的;它盡可能地依賴于現(xiàn)有的W3C標準和協(xié)議。它允許將內(nèi)容與應用程序解耦，并實現(xiàn)與內(nèi)容無關的應用程序基礎設施架構(gòu)，例如上述的邊緣云。也許這些新技術帶來的最深刻的變化是對象將按名稱訪問和解析，并且可以駐留在多個位置——這有效地創(chuàng)造了源的多樣性。

從流量管理的角度來看，Web 3.0 帶來了一系列新的挑戰(zhàn)。首先，去中心化將當前的中心輻射式內(nèi)容分發(fā)范式逆轉(zhuǎn)為一個分布式參與者充當輻條將流量發(fā)送到作為中心的請求者的范式。其次，分布式事務的所有成員從操作的角度來看都應該在邏輯上組合在一起，盡管它們的數(shù)據(jù)不同，因為分布式事務只有在所有子事務完成或達到共識配額后才完成。

此外，更接近請求源的云邊緣將成為信息融合的中心——而不是像 Web 2.0 那樣的核心，隨之而來的是 TLS/證書、DNS 安全、負載均衡等擴展挑戰(zhàn)。

邊緣的多樣性

如果不了解服務漫游在 5G 移動邊緣的全部影響，則考慮云邊緣將是不完整的。

實時 5G 應用（例如無人機和自動駕駛汽車）要求移動邊緣支持的服務可以從一個 MEC 漫游到另一個 MEC，而不會丟失狀態(tài)信息或?qū)е逻吘壍皆频倪B接。由于 5G MEC 可能位于中程位置，因此假設 MEC 站點之間具有連接性——支持諸如城域以太網(wǎng)、DWDM 光纖環(huán)路或 MPLS 電路。

為了在數(shù)據(jù)和狀態(tài)共享方面保持最大的靈活性，除了計算節(jié)點虛擬化之外，跨 MEC 的邊緣存儲虛擬化可能是不可避免的。

雖然預期客戶端到 MEC 的延遲保持在低毫秒范圍內(nèi)，但某些應用程序可能需要極短的延遲——在幾十微秒的范圍內(nèi)，或高達 10 毫秒或更長。因此，微秒級延遲可能只能在 DU 本身內(nèi)適應或直接通過支持 ML 的 RU 增強——而可以容忍更長延遲的邊緣可能不需要 5G 的 uLLC 支持，從而可以部署其他無線和有線接入技術。

不管邊緣連接和資源共享的細節(jié)如何，可以確定的一點是，各種邊緣虛擬數(shù)據(jù)中心設計和連接選項必須共存，這使得靈活且具有成本效益的虛擬數(shù)據(jù)中心架構(gòu)成為必要。

服務智能軟件定義互聯(lián)網(wǎng)

不可避免的是，去中心化的 Web 3.0 和現(xiàn)代云時代互聯(lián)網(wǎng)基礎設施的交集將在未來十年以前所未有的速度為消費者和電子商務催生一套新的網(wǎng)絡服務。這在一定程度上是因為現(xiàn)在，互聯(lián)網(wǎng)將第一次成為軟件可定義的——在每個服務水平上控制的粒度，這要歸功于過去十年中軟件定義網(wǎng)絡和按需虛擬化技術的持續(xù)進步。

在接下來的時代，我們設想自組織互聯(lián)網(wǎng)絡成為一種新的服務范式，在這種范式中，新的服務可以構(gòu)建為互聯(lián)網(wǎng)上的一個完整覆蓋層，由軟件定義的交付和傳輸服務層實現(xiàn)，每一層都具有水平邊緣推斷智能。

我們設想可以基于意圖構(gòu)建邏輯服務互連，并根據(jù) SLA 要求在底層自動無縫地執(zhí)行意圖。公共云和移動邊緣將橋接到一個無縫的端到端邏輯網(wǎng)絡域，在這個域中，包含服務覆蓋將成為可能。SOI 覆蓋網(wǎng)絡將是特定于服務的動態(tài)網(wǎng)絡，取代當今的 VPN、CDN 和任何類型的專用增值網(wǎng)絡。