中國電信股份有限公司北京研究院|楊鑫 段惠斌 周偉 沈云 李艷芬 朱雪田
電信運營商在云計算發展過程中的技術、業務、資源層面優勢與不足,在邊緣計算中同樣存在,只是運營商的短板有所減少,而優勢在時間窗口之前仍然有,希望也有理由相信電信運營商會在邊緣計算發展上走出一條更好的道路。
作為一種分布式計算架構,邊緣計算并不是新概念,其興起實際是受業務、客戶、技術、商業多重因素驅動發展的,而在諸多因素中,“數據”是邊緣計算發展的“源動力”,經過大數據的爆發與普及,客戶已逐漸將“數據”視為企業核心資源之一,圍繞大視頻、物聯網、人工智能等業務的數據采集、傳輸、存儲、分發、分析成為企業信息化與企業經營的重點,邊緣計算的就近服務特點契合了業務層面的高效數據處理需求以及客戶層面數據安全治理等要求。
具體來說,視頻業務引發“大象碼流”數據傳輸、分發、存儲。一是面向普通消費者的娛樂視頻從高清1080P走向超高清4K,而計算存儲的成本降速超過帶寬成本的下降,內容分發網絡CDN進一步向邊緣延伸,優化大視頻的流量數據分發架構,二是面向企業客戶的監控視頻走向高清1080P,并且視頻監控無論是公安、交通還是消費級的家庭監控,業務訪問也是本地為主,視頻監控云化的演進發展中需要邊緣云節點的支持。
萬物互聯引發“海量連接”數據采集、傳輸、分析。智能工廠、智能家居、智慧城市等的發展引發大量設備聯網并源源不斷的產生數據,數據的規模和連接數的發展速度超過云和網絡的成本下降速度,并且在很多場景下,現場到云端的連接是受限和脆弱的,這些均導致需要邊緣計算的現場處理,降低遠程互聯的成本與健壯性要求。
人工智能引發“泛在智能”數據分析、存儲、增值。以深度學習為代表的AI技術發展需要算法、算力以及數據的支持,基于數據的智能分析并且實時反饋形成的智能控制閉環是智能制造等業務場景的發展目標,這需要構建云端大數據量的訓練+邊緣實時推理執行的云邊協作。
邊緣計算作為一種寬泛的概念,產業各方從不同視角不同業務場景推出了不同的邊緣計算產品及服務。筆者認為當前邊緣計算主要有以下四大門派。
第一大門派是云服務提供商。最主要的是公有云提供商,將他們的公有云服務延伸至邊緣設備或者網絡邊緣節點,如AWS發布的AWS Greengrass將AWS IoT無縫擴展至設備;微軟發布的Azure IoT Edge將Azure IoT云服務延伸到設備;百度發布的智能邊緣產品將百度云天工的IoT服務延伸到設備;阿里發布的LinkEdge配合阿里云IoT戰略提供邊緣云節點服務。
當前這些公有云提供商邊緣計算產品的突破點和垂直場景重點面向IoT設計,但是其核心戰略是延伸公有云服務構建云邊協同服務,公有云提供商經歷大型云數據中心節點布局之后會增加邊緣數據中心節點部署(自建或者與運營商等合作),云提供商的云通信、視頻云等服務也會根據其業務發展需求下沉延伸的。另外私有云提供商也根據客戶本地服務需求以邊緣計算名義提供本地私有云服務。
第二大門派是網絡服務提供商。主導電信運營商在網絡云化、通信網絡和IT融合發展演進過程中、在網絡重構以及5G網絡建設構建中時積極推進通信與計算存儲的融合,在通信網絡的邊緣除了通信網元也引入邊緣計算節點,提供通信+云的融合服務,并為車聯網自動駕駛等業務服務。
當前國內外運營商試點和準商用的移動邊緣計算MEC技術主要是提供移動網絡本地邊緣分流,支持GTP協議解析處理以及內部虛擬化網絡的路由轉發處理。由于網絡架構內置新增IT云化設備,所以MEC的主要關注點涉及MEC作為一種新設備與基站、核心網等網絡的交互接口以及如何支持定位、帶寬管理、計費、監聽等網絡要求,最近MEC的熱點包括從移動接入走向固定和移動的融合接入、MEC開放平臺與計算環境的打造以及NFV管理、MEC與運營商邊緣云建設及業務提供等。
第三大門派是專業服務提供商。主要是視頻監控提供商和CDN獨立提供商,不像云提供商實際是整個云服務的邊緣延伸,他們專注于自身核心業務,而視頻監控與CDN業務天然是本地服務為主以及分布式架構就近服務,所以他們在滿足自身業務發展需求的基礎上升級已有設施的計算能力拓展關聯業務,同時因為視頻監控和CDN也是智慧城市、互聯網的基礎設施,他們在邊緣計算的發展中也起到了重要推動作用。如??堤岢龅腁ICloud云邊融合戰略,一方面是攝像頭的智能邊緣化升級,另外一方面是以NVR等監控存儲設備為核心邊緣點的網絡邊緣布局。而網宿則升級現有CDN節點為具備存儲、計算、傳輸、安全功能增強的邊緣計算節點,以更高效、更靈活的方式滿足客戶的多樣化內容分發與傳輸處理需求。
第四大門派是工業IT設備服務提供商。隨著工業互聯網的發展,這類傳統工業信息化自動化設備提供商也響應“云、大數據、智能化”技術發展趨勢并對設備升級,推出適應邊緣場景的服務器/網關和微型數據中心等產品,如研華推出IoT邊緣智能服務器,提供集中式數據管理、邊緣分析及云連接等服務;施耐德電氣推出智能微型數據中心,為智能零售、智慧工地、智能工廠等提供快速部署的計算設施。
在邊緣計算的四大門派中,電信運營商特別是主導電信運營商并不只是作為網絡服務提供商角色出現的,以中國電信為例,一方面推進網絡重構和5G演進,另一方面還在推進物聯網、云計算、大數據、大視頻等戰略業務的發展,所以中國電信為代表的主導電信運營商在邊緣計算發展中需要綜合考慮云、移動網絡、物聯網、CDN,構建一個符合網絡重構戰略與5G演進同時支持云、物聯網、IPTV/CDN的云網協同體系,實現網絡與業務的協同、云和邊緣的協同并且獲取投資建設的最佳效益,這也是當前電信運營商邊緣計算推進時戰略層面需要重點研究的問題。

表 四大門派的比較
而說起邊緣計算的發展,不得不提云計算的發展,電信運營商對于云計算有著很復雜的心情,一方面云計算的發展帶來了更多的IDC和網絡帶寬的收益,并且運營商也在推進網絡云化時利用云計算技術降低成本和增加網絡的敏捷性,另一方面,電信運營商并沒有享受到云計算大發展的主要紅利,“互聯網云巨頭吃肉、電信運營商喝湯”也許是云計算發展到目前的各方收益和心情寫照。
那么對于邊緣計算的興起,電信運營商即使不一定是主角,但是至少戲份會大大增加,主要理由如下。
一是技術層面:邊緣計算的技術壁壘相比云計算興起之初要低。
邊緣計算在技術層面實際和云計算是一致的,只不過要更多考慮邊緣環境的資源受限等情形,而云計算技術經過多年發展逐漸普及,并且Openstack等開源技術的興起,技術門檻已經大大降低,電信運營商在云技術上的自主研發投入和積累雖不完全達到預期但是也進步不少,相比之前云計算存在的技術短板效應,運營商在邊緣計算技術層面相對要準備的更充分,當然這仍然需要運營商將云技術的研發和自主化作為核心戰略堅定的長期執行。
二是業務層面:邊緣計算的業務場景和需求更加本地化和碎片化。
愈靠近用戶,用戶的接入和業務需求就會愈加多樣化,邊緣業務的發展也存在很大的不確定性,目前邊緣計算的主要業務場景除了CDN邊緣加速分發、車聯網、視頻監控等一般需要大范圍部署,更多的是本地化、碎片化的企業客戶業務,電信運營商相比互聯網公司初期更有渠道、服務等優勢,但是也有時間窗口期,互聯網公司也在逐漸完善線下組織與服務,形成線上線下的閉環。
三是資源層面:邊緣計算的建設部署成本和布點要求符合運營商的資源稟賦。
因為業務的碎片化和不確定性,邊緣計算的網絡邊緣部署如果單獨建設成本會很高,而如果依托已有設施和業務節點進行邊緣建設會大大降低成本,所以運營商在網絡建設的同時預留部分計算資源會提供成本相對較低的邊緣資源,并且運營商擁有遍布全國的網絡機房并且常年保持設施投資建設改造與維護,使得這種資源具有較好的經營性。
對于這種網絡邊緣的資源建設與布局的優勢,并不表明電信運營商擁有邊緣計算的絕對砝碼,首先網絡邊緣布局層面的優勢還沒有轉換為業務層面的優勢,車聯網自動駕駛、無線工廠自動控制等基于網絡邊緣節點服務還處于驗證和探索中,而網絡邊緣也并不是最靠近用戶的邊緣,有的邊緣計算是直接在終端設備或者現場網關設備層面部署,未來的計算模式是包括終端(邊緣)+云、終端+網絡邊緣云+集中云、終端+邊緣網關+網絡邊緣云+集中云、終端+網關(邊緣)+云等多種模式并存的。其次邊緣計算也是為業務和客戶的“IT需求”服務的,需要能提供適合業務開發部署的應用使能環境,滿足客戶和業務發展的IT、DT、智能化等要求,否則運營商就仍然停留在基礎的資源出租層面。
總體來說,電信運營商在云計算發展過程中的技術、業務、資源層面優勢與不足,在邊緣計算中同樣存在,只是運營商的短板有所減少,而優勢在時間窗口之前仍然有,希望也有理由相信電信運營商會在邊緣計算發展上走出一條更好的道路。