云聯(lián)壹云：新興邊緣云和基礎(chǔ)計算設(shè)施詳解
如今，全球 Web 服務(wù)主要由公共云提供服務(wù)。當(dāng)它們到達(dá)云邊緣時，會被移交給電信有線和移動無線接入網(wǎng)絡(luò)，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(guān)鍵任務(wù)服務(wù)（具有毫秒或更低范圍內(nèi)的嚴(yán)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(luò)負(fù)載劇烈波動。
需要超低延遲的新興服務(wù)（例如自動駕駛、用于智能基礎(chǔ)設(shè)施和制造的大規(guī)模機(jī)器類型通信以及物聯(lián)網(wǎng) ）導(dǎo)致邊緣云和相關(guān)計算基礎(chǔ)設(shè)施的出現(xiàn)，以提供通過機(jī)器學(xué)習(xí)智能加速交付。
盡管大家一致認(rèn)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(chǔ)設(shè)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(yù)計將在連接邊緣和客戶端設(shè)備到云的過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
云計算重塑了互聯(lián)網(wǎng)
Web 2.0 的出現(xiàn)導(dǎo)致在上述節(jié)點到節(jié)點物理傳輸互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之上創(chuàng)建了消費者到服務(wù)和服務(wù)到服務(wù)交付覆蓋范式。然而，Web 2.0 主要是基于公共云基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建的，該基礎(chǔ)設(shè)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(luò)”，這是云邊緣的起點。
5G具有低延遲、網(wǎng)絡(luò)切片和網(wǎng)絡(luò)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(luò)，與公有云具有同等智能，其邊緣網(wǎng)絡(luò)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(yīng)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(yīng)用示例包括 VR/AR，物聯(lián)網(wǎng)和醫(yī)療保健設(shè)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(wù)邊緣智能。雖然從應(yīng)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(wù)構(gòu)建在移動運營商的移動邊緣基礎(chǔ)設(shè)施上，或者在傳統(tǒng)電信運營商的接入網(wǎng)絡(luò)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(wù)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(fù)雜的網(wǎng)狀服務(wù)，具有機(jī)器學(xué)習(xí)推理智能。
這導(dǎo)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(wù)，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(dān)準(zhǔn)靜態(tài)云內(nèi)流量，不受邊緣和客戶端相關(guān)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(wù)多樣性——這需要具有應(yīng)用qos感知的復(fù)雜的邊緣推理智能。
分散的 Web 3.0 服務(wù)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(wù)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(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，一套基于關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)原則構(gòu)建分散式社交應(yīng)用程序的約定和工具)。
Solid是模塊化和可擴(kuò)展的;它盡可能地依賴于現(xiàn)有的W3C標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議。它允許將內(nèi)容與應(yīng)用程序解耦，并實現(xiàn)與內(nèi)容無關(guān)的應(yīng)用程序基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)，例如上述的邊緣云。也許這些新技術(shù)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(dāng)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(dāng)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(wù)的所有成員從操作的角度來看都應(yīng)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(wù)只有在所有子事務(wù)完成或達(dá)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(fù)載均衡等擴(kuò)展挑戰(zhàn)。
邊緣的多樣性
如果不了解服務(wù)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(yīng)用（例如無人機(jī)和自動駕駛汽車）要求移動邊緣支持的服務(wù)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(shè) 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(yù)期客戶端到 MEC 的延遲保持在低毫秒范圍內(nèi)，但某些應(yīng)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(dá) 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(yīng)或直接通過支持 ML 的 RU 增強(qiáng)——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(shù)。
不管邊緣連接和資源共享的細(xì)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(shè)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(wù)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(chǔ)設(shè)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(wù)催生一套新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。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(wù)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(luò)和按需虛擬化技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步。
在接下來的時代，我們設(shè)想自組織互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)成為一種新的服務(wù)范式，在這種范式中，新的服務(wù)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(wù)層實現(xiàn)，每一層都具有水平邊緣推斷智能。
我們設(shè)想可以基于意圖構(gòu)建邏輯服務(wù)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(luò)域，在這個域中，包含服務(wù)覆蓋將成為可能。SOI 覆蓋網(wǎng)絡(luò)將是特定于服務(wù)的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)，取代當(dāng)今的 VPN、CDN 和任何類型的專用增值網(wǎng)絡(luò)。
