5G邊緣計算商用部署和運維關(guān)鍵技術(shù)

王衛(wèi)斌，朱堃，何偉

（中興通訊股份有限公司，廣東 深圳 518057）

1 MEC架構(gòu)和商用部署模式

5G 時代，移動通信從最初的人與人之間的通信開始轉(zhuǎn)向人與物的通信，直至物與物之間的通信。AR/VR、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動化、無人駕駛等新興業(yè)務被大量引入，對帶寬、時延、安全性等方面的需求也越來越苛刻，傳統(tǒng)云計算的集中部署方式已經(jīng)無法滿足業(yè)務需求。MEC（Multi-Access Edge Computing，邊緣計算）由于具備算力、時延、成本的最佳綜合優(yōu)勢，成為新時代改變通信信息服務模式的關(guān)鍵創(chuàng)新之一，有望帶來更多的顛覆性業(yè)務模式。在邊緣計算場景下，應用服務和內(nèi)容部署在網(wǎng)絡(luò)邊緣，可以減少數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)，提高數(shù)據(jù)安全性，降低端到端時延，減少帶寬占用，并降低功耗。運營商可以通過部署MEC 平臺，發(fā)揮5G 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，充分挖掘無線網(wǎng)絡(luò)能力，為行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能。MEC 將助力運營商實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)從接入管道向信息化服務使能平臺的跨越[1]。

1.1 總體架構(gòu)

如圖1 所示，MEC 總體架構(gòu)可以劃分管理域和業(yè)務域，MEC 管理域提供MEC 服務門戶、業(yè)務編排管理、業(yè)務策略管理、FCAPS 管理、生命周期管理和虛擬資源管理等。業(yè)務域又分為三層，具體功能如下[2]：

（1）資源域：包括各種類型的服務器，如以計算能力為主的計算型服務器、存儲為主的存儲型服務器以及硬件加速卡之類，滿足AI 推理、圖形圖像渲染、網(wǎng)絡(luò)高速轉(zhuǎn)發(fā)等需求。以及為上層各種能力服務以及APP 應用提供的虛擬化平臺資源及管理，包括虛機、容器以及裸金屬等類型，能力平臺及各類應用可以共享統(tǒng)一的資源域。

（2）能力域：網(wǎng)絡(luò)能力包括本地分流，還有NAT、虛擬防火墻VFW、DNS、業(yè)務負載均衡LB 等基本服務能力，同時還提供無線網(wǎng)絡(luò)信息服務RNIS、TCP 優(yōu)化、無線室內(nèi)定位等服務。這些服務通過網(wǎng)絡(luò)能力開放框架，以API 接口方式對外提供。能力層采用微服務化框架設(shè)計，隨著后續(xù)業(yè)務需求的變化，可以引入第三方業(yè)務能力，如AI 能力、大數(shù)據(jù)能力等來豐富完善MEC 的能力層。

（3）應用域：如視頻監(jiān)控、AR/VR 視頻、園區(qū)等各種應用APP。

圖1 MEC總體架構(gòu)

1.2 商用部署模式

以中心DC、邊緣DC 和接入站點為基礎(chǔ)架構(gòu)的全分布式云成為各運營商5G 時代基礎(chǔ)設(shè)施演進的共同路線。MEC 可以按照不同業(yè)務場景以及時延方面的需求進行靈活的部署，通常可部署在接入機房、一般匯聚機房、重要匯聚機房以及地市核心機房等位置。同時結(jié)合客戶應用場景的差異，通常有兩種部署模式[3]：

（1）面對政企大客戶的專享型一體機模式。通常部署在大客戶現(xiàn)場機房，應用于2B 專網(wǎng)等場景。考慮到在客戶機房部署，高安全保障、快速部署及現(xiàn)場零運維是重點需求，MEC 通常和UPF 等媒體面接入設(shè)備采取軟硬件一體化集成部署的傳統(tǒng)CT 網(wǎng)元模式，同時具備物理安全防護、出廠預裝、現(xiàn)場即插即用等特性。

（2）面對多個中小客戶敏捷創(chuàng)新而建設(shè)的共享型開放平臺模式。通常部署在地市核心或綜合業(yè)務園區(qū)，具備開放能力、DevOps、自服務等IT 云的特征。豐富的ICT 開放能力，應用敏捷開發(fā)、測試、快速部署是其競爭力的體現(xiàn)。

2 專享型一體機模式

2.1 適用場景

政企大客戶專網(wǎng)場景下，通常將運營商的MEC 下沉部署在客戶現(xiàn)場機房，邊緣數(shù)據(jù)面直接分流到客戶私有云執(zhí)行行業(yè)業(yè)務，其核心需求主要包括兩點：一方面是保證工業(yè)控制等應用的低時延要求，另外一方面通過數(shù)據(jù)面直接從邊緣分流到客戶私有云，保證數(shù)據(jù)的安全性。因此，專享MEC 采用軟硬件一體化集成的即插即用產(chǎn)品模式，以適應客戶現(xiàn)場機房的惡劣環(huán)境、高安全風險以及零運維的要求，就成為專享型MEC 的關(guān)鍵產(chǎn)品特征。

2.2 邊緣硬件

（1）一體化機柜

如圖2 所示，一體化機柜集成了接入、算力等不同的硬件設(shè)備，同時出廠預裝了MEC 系統(tǒng)軟件，可整體運輸，一體化交付。在交付現(xiàn)場只需開機上電，快速導入現(xiàn)場配置，即可開通業(yè)務，達到開箱即用的要求。

同時集成了配電、制冷、消防和監(jiān)控，采用無源門鎖、IP55 防塵防水、斷電保護等多種技術(shù)，滿足防腐蝕、防雷、防侵入等惡劣環(huán)境部署的要求，具有靈活選址、快速部署和極簡運維的優(yōu)勢。

圖2 一體化機柜軟硬件架構(gòu)

（2）邊緣服務器

邊緣站點機房與運營商核心數(shù)據(jù)中心相比條件有比較大的區(qū)別，很多方面無法滿足常規(guī)通用服務器的部署及運行要求，給邊緣服務器帶來了挑戰(zhàn)。

1）邊緣機房普遍低于數(shù)據(jù)中心承重標準，同時機架多限制為600 mm/800 mm 深；

2）邊緣機房的制冷系統(tǒng)的穩(wěn)定性無法有效保證，在制冷系統(tǒng)故障時，機房溫度可能會達到45℃以上；

3）部署于邊緣機房的服務器還將面臨抗震、電磁兼容和防噪等較高要求，機房空氣質(zhì)量欠佳等眾多限制。

考慮到以上限制，邊緣服務器需要具有尺寸小、功耗低、計算密度高等特征。除此之外，服務器采用前走線設(shè)計，便于維護管理；支持強異構(gòu)計算，極大提升性能功耗比；良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計，滿足邊緣機房較為惡劣的環(huán)境。

（3）邊緣接入設(shè)備

專享型一體機中通過集成接入設(shè)備，可以進一步提升系統(tǒng)的集成交付能力，通常包括了無線BBU 和有線OLT 設(shè)備：

1）新一代IT BBU 設(shè)備通常支持2G/3G/4G/5G 全制式，容量配置靈活，接口豐富，組網(wǎng)靈活，演進平滑，也具有體積小（僅2U 高）、容量大、功耗低、易維護和高集成等特點。同時具備強大的IT 擴展能力，無需額外空間，通過新增通用處理器單板，可以把MEC 集成部署在BBU 中，進一步提升了一體機的集成度。

2）隨著智慧工廠、智慧園區(qū)的興起，PON 光網(wǎng)絡(luò)逐漸成為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。OLT 設(shè)備不僅具備功能完善的二三層網(wǎng)絡(luò)連接功能，在不改變網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)下，可方便卸載本地MEC 流量，實現(xiàn)固移融合邊緣業(yè)務。基于新一代全分布式架構(gòu)的OLT 平臺可內(nèi)置處理器單板，同樣支持把MEC 集成部署在OLT 中。

2.3 輕量化云平臺

專享型MEC 主要用于處理專網(wǎng)內(nèi)的本地用戶業(yè)務，覆蓋范圍有限，因此具有規(guī)模小、數(shù)量多的特點。一體機內(nèi)的云平臺如果采用完整IaaS 部署，虛層管理資源占比過大，一方面推高了建設(shè)成本，另一方面也造成管理資源的浪費，因此，必須采用輕量化精簡部署，提升資源利用率[4]。

（1）輕量化VIM 和Hypervisor

輕量化VIM 和Hypervisor 通過裁剪組件，僅保留基礎(chǔ)組件，將其他組件作為選配組件，同時通過修改組件服務配置，減少組件服務的工作線程數(shù)量來降低對物理資源的消耗，同時需要支持計算和控制合一部署，使得資源能夠得到有效利用。

（2）輕量化存儲

一體機規(guī)模較小，承載業(yè)務以本地處理為主，所需的存儲容量較小，存儲可采用本地存儲或者云存儲。本地存儲性能高，占用資源少，但可靠性差，并且不支持遷移，而云存儲如果采用獨立的分布式存儲或者磁陣成本較高。因此采用計算存儲融合方案是一種有效方案，將分布式存儲部署于計算節(jié)點上，計算/存儲共物理平臺節(jié)省成本。存儲采用多副本，沒有單點故障，同時可通過策略配置，使得虛擬機優(yōu)先使用本地副本，進一步提升數(shù)據(jù)訪問效率。

（3）輕量化網(wǎng)絡(luò)

邊緣上的業(yè)務以第三方業(yè)務為主，業(yè)務變動頻繁，網(wǎng)絡(luò)配置如果采用手工配置，對于運維人員，運維工作量巨大，而部分邊緣站點無人值守的特點使得網(wǎng)絡(luò)配置更為困難，因此通過SDN 來進行網(wǎng)絡(luò)自動化配置成為必然選擇。而一體機由于規(guī)模較小，需要采用輕量化SDN 控制器，例如OVN，來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動化部署，提升運維效率，降低運維工作量，適應業(yè)務的頻繁變化。

2.4 安全技術(shù)

相對于傳統(tǒng)運營商網(wǎng)絡(luò)，邊緣計算系統(tǒng)在部署機房等級、組網(wǎng)架構(gòu)、服務提供方式、運營模式上有較大的變化，這些變化對安全提出了更大的挑戰(zhàn)。重點需要關(guān)注：

（1）物理安全：通過在一體機上部署電子門禁告警、電子門鎖等設(shè)備，保障機柜的物理安全。

（2）基礎(chǔ)設(shè)施安全：除了提供網(wǎng)絡(luò)安全、租戶隔離、加密通道等傳統(tǒng)安全保障之外，還可以通過如圖3 所示的軟硬協(xié)同虛擬化技術(shù)將Hypervisor 下沉到虛擬化卡上，實現(xiàn)虛層的物理級別安全，也是目前逐步興起的熱點技術(shù)。

（3）接入安全：由于邊緣網(wǎng)元遠程接入核心網(wǎng)，UPF/MEP 與核心網(wǎng)之間需要考慮雙向認證。

（4）應用安全：應用無代理殺毒、鏡像加密。

圖3 軟硬協(xié)同虛擬化技術(shù)

2.5 運維系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)

一體化邊緣設(shè)備一般集成部署在企業(yè)園區(qū)內(nèi)，從運維職責上劃分，將分為由運營商或設(shè)備提供商負責，以及由企業(yè)自服務自主運維兩種模式。運維系統(tǒng)可分為兩級層次，分別為面向企業(yè)的自服務門戶系統(tǒng)及面向?qū)I(yè)運維人員的專業(yè)維護系統(tǒng)[5]。

（1）系統(tǒng)架構(gòu)

一體化設(shè)備運維系統(tǒng)的兩級層次中，企業(yè)自服務運維門戶要求全局、簡單、易用，適合由企業(yè)運維人員使用；專業(yè)運維系統(tǒng)提供分域、專業(yè)、詳盡的數(shù)據(jù)分析，適合由運營商或設(shè)備商專業(yè)運維人員使用。

1）面向企業(yè)自服務自運維門戶

一體化設(shè)備企業(yè)自維護門戶，為企業(yè)用戶屏蔽復雜的網(wǎng)絡(luò)細節(jié)，僅呈現(xiàn)關(guān)鍵指標和企業(yè)相關(guān)的資源情況，幫助企業(yè)運維人員進行有效簡化運維管理，提升運維效率。自維護門戶較電信級網(wǎng)管系統(tǒng)而言，更為簡單輕便。

◆功能簡化：僅提供網(wǎng)絡(luò)性能、資源監(jiān)控、告警處理等基礎(chǔ)功能，不包含復雜網(wǎng)絡(luò)操作如網(wǎng)元實例化、業(yè)務配置等，減輕企業(yè)用戶運維壓力。

◆界面簡化：支持用戶自定義大屏指標，如僅展示分類指標，或僅呈現(xiàn)企業(yè)用戶關(guān)心的業(yè)務SLA。

針對網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)屬于企業(yè)的場景，企業(yè)自運維門戶在簡化操作和界面的同時，提供更全面的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和更智能的定位分析，幫助用戶精確掌握網(wǎng)絡(luò)業(yè)務質(zhì)量情況，快速排除網(wǎng)絡(luò)故障，保障業(yè)務穩(wěn)定運行，具體包括：

◆監(jiān)控終端設(shè)備的運行狀態(tài)、設(shè)備流量、設(shè)備鏈路質(zhì)量等。

◆監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)管道的資源情況及狀態(tài)，如無線信道時延、承載傳輸速率、MEP 平臺API 調(diào)用情況等。區(qū)別于運營商網(wǎng)絡(luò)運維系統(tǒng)，自維護門戶包含預定義的幾十種網(wǎng)絡(luò)SLA，對網(wǎng)絡(luò)管道復雜指標進行封裝，企業(yè)用戶可關(guān)注封裝后的SLA 情況，降低企業(yè)運維人員技能要求。

◆監(jiān)控企業(yè)自身應用的各項指標，如應用的網(wǎng)絡(luò)性能、用戶的操作日志、業(yè)務QoS 指標、接口流量、閾值告警等。

更智能的故障診斷支持自動統(tǒng)計不同層級的故障及性能，提供故障定界定位，幫助企業(yè)運維人員快速分析是運營商網(wǎng)絡(luò)問題還是自身應用問題，縮短問題解決時間。

2）面向?qū)I(yè)運維人員的本地運維門戶

一體化設(shè)備企業(yè)自維護門戶提供了簡便的運維方式，可滿足基本的日常運維需要，為更好地保障系統(tǒng)的正常運行，部分專業(yè)運維能力需由本地運維門戶提供。此本地運維門戶系統(tǒng)并不需要類似運營商大網(wǎng)管體系，僅需提供基本的設(shè)備運維功能，主要包括：版本升級、設(shè)備告警監(jiān)控、處理、網(wǎng)元指標統(tǒng)計、信令跟蹤、日志異常分析等。這些本地運維能力滿足面向設(shè)備的基本維護要求，通過本地維護管理系統(tǒng)可滿足設(shè)備維護需要。

（2）安裝開通

一體化設(shè)備是集成度非常高的產(chǎn)品，其中包含了核心網(wǎng)、無線、承載等若干基礎(chǔ)通訊設(shè)備及云資源池平臺，此時對一體化設(shè)備運維提出了高集成度、高可操作性的要求，其中包括生產(chǎn)預裝、即插即用上電、全局監(jiān)控概覽、一鍵業(yè)務恢復等。

1）生產(chǎn)預裝，即插即用：如圖4 所示，邊緣MEC 一體化設(shè)備開通流程遵循通用數(shù)據(jù)標準化預配置。一體化設(shè)備在出廠前，自動化完成標準化MEC 運行環(huán)境、軟件的自動化安裝，標準化預配置通用性數(shù)據(jù)等，個性化數(shù)據(jù)遠程一鍵配置，支撐MEC設(shè)備即插即用、快速部署，縮短MEC站點上線周期。

2）一鍵配置：預裝MEC 設(shè)備支持自動接入遠程邊緣管理域系統(tǒng)，由現(xiàn)場部署工具依據(jù)現(xiàn)場自動化設(shè)計生成每個站點腳本，自動化部署工具完成一體化設(shè)備的上電開通。

3）自動化測試：邊緣管理域可提供自動化測試工具，封裝邊緣MEC 一體化設(shè)備的測試用例、測試工具，運維人員依據(jù)不同場景選用測試用例，系統(tǒng)自動化實現(xiàn)MEC的業(yè)務測試報告。

（3）全局監(jiān)控

邊緣MEC 一體化設(shè)備需要對設(shè)備本身運行狀態(tài)進行全方位監(jiān)控，其中包含作為管道設(shè)備的UPF 及MEP，以及相關(guān)資源池部分，以及作為邊緣云的云資源和其上運行的業(yè)務APP 運行情況的監(jiān)控等，具體監(jiān)控內(nèi)容如圖5 所示。

圖4 生產(chǎn)預裝，即插即用流程

圖5 邊緣MEC一體化設(shè)備全局監(jiān)控內(nèi)容

1）資源層監(jiān)控

一體化監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)一體機資源集中監(jiān)控能力，搜集全局資源容量、資源分配、資源負荷等基線數(shù)據(jù)，以清晰明了的方式呈現(xiàn)資源的概覽情況。同時通過峰值分析、預測分析等手段，對如何處理業(yè)務資源彈縮做出更好、更明智的決策，以確保應用性能和資源消耗的平衡，同時可以通過預測未來利用率以及潛在的容量限制來更加主動地管理其資源。

2）網(wǎng)絡(luò)業(yè)務層監(jiān)控

一體化設(shè)備運維系統(tǒng)需監(jiān)控一體化UPF 分流情況，按照應用、DNN 等多個維度統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)總流量指標，直觀呈現(xiàn)租戶、應用使用流量的情況。同時可選擇按照用戶關(guān)心的如DPI 數(shù)據(jù)統(tǒng)計區(qū)域、小區(qū)、RAT、網(wǎng)元、業(yè)務類型、應用類型、終端、用戶等多個維度全方面分析各種數(shù)據(jù)業(yè)務和應用的流量分布及使用情況，從而發(fā)現(xiàn)熱點小區(qū)、熱門應用和網(wǎng)站，為網(wǎng)絡(luò)流量分流優(yōu)化和市場營銷提供幫助。

3）應用層監(jiān)控

一體化設(shè)備運維系統(tǒng)對虛擬化資源一體化邊緣設(shè)備提供可視化的拓撲視圖，支持自上而下鉆取顯示應用、虛擬資源、物理資源拓撲關(guān)系，可視化展示應用的物理位置，并在拓撲上渲染各層資源的告警、關(guān)鍵性能數(shù)據(jù)，實時呈現(xiàn)應用的運行監(jiān)控狀態(tài)，幫助運維人員可視化、高效維護各種行業(yè)應用。

（4）業(yè)務保障

邊緣MEC 一體化設(shè)備作為邊緣云基礎(chǔ)設(shè)備，除采用靈活快速的部署安裝方式，以及簡單易用的監(jiān)控系統(tǒng)外，對于問題發(fā)生后，需要提供以業(yè)務快速恢復為目標的保障手段。系統(tǒng)能以簡單可讀的方式上報告知運維人員異常事件的發(fā)生事件、事件類型、異常對象、具體描述等，以及提供運維人員基本的處理方式。當問題沒有得到快速的解決時，借鑒IT 設(shè)備的運維模式，通常可采用的維護方式包括一鍵式重啟、一鍵式復位、一鍵式重新安裝等，通過簡單的操作可使得業(yè)務得以快速恢復，此時，一體化運維系統(tǒng)應以類似航空“黑匣子”方式記錄問題發(fā)生時的相關(guān)日志，如操作日志、安全日志、系統(tǒng)運行日志等。通過數(shù)據(jù)采集方式提供給專業(yè)分析系統(tǒng)對問題進行事后分析，找出根因，得出問題規(guī)避方式，避免再次發(fā)生。

3 共享型開放平臺模式

3.1 適用場景

在地市核心局點，運營商通常會部署多個中小客戶共享的邊緣計算MEC 系統(tǒng)。此類MEC 具備靈活的多種模式資源供給，提供豐富的ICT 開放能力，同時具備從應用開發(fā)、測試、發(fā)布到部署的全過程DevOps 環(huán)境，為中小客戶提供了良好的應用創(chuàng)新平臺。這種模式的MEC 可以認為是成熟的公有云服務模式在邊緣場景的落地，同時也為運營商在邊緣計算領(lǐng)域建設(shè)合作生態(tài)提供了良好的平臺基礎(chǔ)。

3.2 基礎(chǔ)設(shè)施平臺

不同的邊緣計算應用由于其功能及性能不同，對資源的需求也各不相同，包括虛機、容器、裸金屬等不同類型資源，也有對GPU 等加速硬件的資源需求。

如圖6 所示，基礎(chǔ)設(shè)施平臺通常采用OpenStack+Kubernetes 雙引擎在計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等模塊的深度融合，實現(xiàn)虛機、裸金屬、容器資源的靈活供給，大大提升了資源池的利用率，降低了管理資源開銷。同時通過生命周期管理、權(quán)限控制以及運維的融合，也為客戶提供了一致的管理、編排等使用體驗[4]。

3.3 ECP邊緣PaaS平臺

在共享型模式下，MEP 也可以稱之為邊緣計算PaaS平臺ECP。如圖7 所示，該平臺除了提供邊緣計算基礎(chǔ)的分流、DNS、LB、NAT 等能力服務之外，還結(jié)合無線、核心網(wǎng)等設(shè)備提供運營商獨有的RNIS、定位、用戶識別等網(wǎng)絡(luò)能力，同時與第三方伙伴合作提供豐富的行業(yè)能力。系統(tǒng)提供了開放能力API 網(wǎng)關(guān)，提供能力對外運營能力[6]。

3.4 前店后廠運營模式

邊緣計算運營平臺ECM 提供能力集成、應用開發(fā)測試部署的全過程應用孵化環(huán)境以及應用商店。與ECP 協(xié)同，實現(xiàn)了在中心云應用的敏捷快速創(chuàng)新之后，遠程復制部署到邊緣云。這種如圖8 所示的“前店后廠”的模式，為邊緣計算應用的敏捷創(chuàng)新提供了良好的平臺環(huán)境[7]。

3.5 運維系統(tǒng)及關(guān)鍵技術(shù)

圖6 雙引擎基礎(chǔ)設(shè)施平臺架構(gòu)

圖7 邊緣計算PaaS平臺ECP架構(gòu)

共享型邊緣云開放平臺分為基礎(chǔ)設(shè)施平臺層、能力提供PaaS 層、邊緣通訊管道層及邊緣應用層，在運維上需要根據(jù)NFV 架構(gòu)對相關(guān)各層進行運維管理。其上由面向客戶的業(yè)務運營系統(tǒng)負責邊緣云業(yè)務的整體運營[8]。

（1）系統(tǒng)架構(gòu)

共享型邊緣云運維系統(tǒng)一般可集中建設(shè)中運營商中心機房，其中包 括：MEO、OMC、MEPM、VNFM、ECM、業(yè)務編排中心等，構(gòu)建總體架構(gòu)可參見圖9[6]。

在邊緣業(yè)務節(jié)點之上，運營運維體系整體可分為運維管理層及運營管理層。

1）運營管理層ECM

邊緣計算管理平臺，提供企業(yè)客戶可訪問的服務門戶，ECM 可根據(jù)客戶需求進行業(yè)務訂購組合提供，業(yè)務來源可包含自有業(yè)務、合營業(yè)務、第三方業(yè)務等。對于行業(yè)組合方案類業(yè)務，可根據(jù)不同行業(yè)提供初始業(yè)務模板供客戶選擇，并編輯訂購，行業(yè)業(yè)務模板可包括云游戲、智慧鋼鐵、智慧文旅、自動駕駛、智慧城市、智慧工廠、智慧園區(qū)等行業(yè)。

2）運維管理層

圖8 前店后廠模式

業(yè)務編排中心：銜接運營門戶ECM 與運維管理中心MEO/OMC 等的中樞節(jié)點，實現(xiàn)客戶需求向網(wǎng)絡(luò)需求的轉(zhuǎn)換。

OSS：集中運維管理系統(tǒng)，可管理多廠商邊緣設(shè)備FCAPS 等，包括UPF/MEP 及云資源池等。

MEO：通過調(diào)用VNFM 能力，實現(xiàn)對于UPF、MEP等虛擬化電信網(wǎng)元的生命周期管理和第三方APP 的生命周期管理；調(diào)用邊緣云節(jié)點OMC/MEPM 實現(xiàn)UPF、MEP 的業(yè)務配置；與邊緣云節(jié)點VIM/CISM 實現(xiàn)第三方APP 等業(yè)務的資源發(fā)放；實現(xiàn)邊緣節(jié)點資源池的監(jiān)控、巡檢、故障分析定位。

OMC：實現(xiàn)對于UPF 的運維管理能力。

MEPM：實現(xiàn)對于MEP 的運維管理能力，管理APP的規(guī)則和需求。

（2）關(guān)鍵技術(shù)

1）MEC 業(yè)務監(jiān)控

運營商建立邊緣計算運營運維管理域，可以提供完整的運維管理功能，除采集基本的管理信息外，可提供豐富智能分析能力及故障定位能力，實現(xiàn)對邊緣業(yè)務的有效保障。MEC 技術(shù)可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務的分布式交換，降低核心網(wǎng)核心數(shù)據(jù)中心的交換壓力，同時優(yōu)化行業(yè)用戶的業(yè)務的感知和性能，也是運營商行業(yè)創(chuàng)新、三方協(xié)同的基礎(chǔ)。管理域依據(jù)MEC 業(yè)務場景進行指標建模，建立關(guān)鍵指標的統(tǒng)計方法，針對業(yè)務指標提供多粒度、多維度的監(jiān)控，隨時隨地掌控業(yè)務變化趨勢，智能分析出終端、管道、應用的問題，快速處理行業(yè)應用無法上網(wǎng)、視頻卡頓、打開網(wǎng)頁慢等問題，以幫助運營商優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，提升用戶體驗。

圖9 共享型運維系統(tǒng)總體架構(gòu)

2）MEC 智能策略

MEC 站點一般位于位置偏遠的機房，維護能力比較弱，運維管理域通過智能策略系統(tǒng)分層次恢復資源層、應用層故障，保障最優(yōu)的業(yè)務體驗。MEC 網(wǎng)絡(luò)智能策略架構(gòu)包含以下幾個功能模塊[9]：

◆AI+數(shù)據(jù)引擎：引入大數(shù)據(jù)分析和機器學習的模型訓練與應用，為5G 網(wǎng)絡(luò)提供了智能分析和策略決策的能力，主要功能包括分別收集網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和業(yè)務數(shù)據(jù)，執(zhí)行AI 分析，向策略決策模塊、業(yè)務平臺等推送AI 數(shù)據(jù)分析結(jié)果。

◆策略決策：用于從AI 引擎接收AI 數(shù)據(jù)分析結(jié)果，然后基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果，生成執(zhí)行策略，并發(fā)送給策略執(zhí)行模塊和業(yè)務平臺。

◆策略執(zhí)行：分為資源層運管系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務層網(wǎng)管支撐兩個部分，既作為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的來源，提供海量數(shù)據(jù)給AI 引擎，用于大數(shù)據(jù)分析；也作為策略執(zhí)行者，從策略決策模塊獲取策略信息并本地執(zhí)行。

基于MEC 策略系統(tǒng)智能實現(xiàn)故障智能閉環(huán)主要包括帶寬自動調(diào)整和彈性擴容等場景。

◆帶寬自動更新：視頻監(jiān)控的場景下，策略中心檢測到視頻業(yè)務帶寬性能指標達到條件上限，需要觸發(fā)帶寬更新擴大，則策略中心下達MEP 平臺更新該業(yè)務QoS策略，擴大應用帶寬能力。

◆彈性擴容：策略中心檢測到切片當前邊緣UPF 整體性能指標達到條件上限，需要擴大核心網(wǎng)媒體面網(wǎng)元的處理能力，則策略中心下達網(wǎng)元更新操作，執(zhí)行擴容，增加網(wǎng)元虛機數(shù)量。

3）MEC 智能故障定位

應對邊緣MEC 位置分散、維護能力弱的特點，運維管理域提供故障自動定界、網(wǎng)絡(luò)診斷、日志分析等功能提升設(shè)備故障定位效率，實現(xiàn)MEC 故障自感知管理。

◆故障自動定界：通過搜集大量MEC 告警，分析告警中時間、地點、事件描述等多個維度的特征，結(jié)合告警的歷史頻度信息，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)中同網(wǎng)元中其他信息、跨網(wǎng)元信息、同專業(yè)網(wǎng)信息、跨專業(yè)網(wǎng)信息及同業(yè)務的關(guān)聯(lián)信息，識別告警線索關(guān)系。根據(jù)當前切片告警、統(tǒng)計、日志信息，利用訓練獲得的規(guī)則進行推理，獲取到最能匹配上的告警根因。

◆網(wǎng)絡(luò)故障診斷：MEC 站點管理中引入網(wǎng)絡(luò)診斷工具，提供可視化拓撲、自動診斷、遠程抓包手段，降低網(wǎng)絡(luò)故障診斷難度。

◆日志分析：某些場景設(shè)備的問題傳統(tǒng)的告警無法反映出來，而設(shè)備日志的內(nèi)容往往比告警更詳細、更全面，通過日志該特性可以實現(xiàn)系統(tǒng)故障快速定位和提前發(fā)現(xiàn)故障隱患。

◆故障根因定位：在告警/ 投訴等故障情況發(fā)生時，結(jié)合設(shè)備拓撲，通過對當前時間段所有關(guān)聯(lián)設(shè)備日志的掃描分析與檢查，智能判斷故障的真實性以及故障的業(yè)務影響、可能根因等。

◆異常檢測：通過內(nèi)置的專家?guī)旎蛘咧悄苁侄瓮诰虺龅囊?guī)則實現(xiàn)日志異常的觸發(fā)，基于時序異常檢測和疑似操作識別，提前發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)異常行為。

4 結(jié)束語

獨享型一體機和共享型開放平臺兩種部署模式互補，為邊緣計算服務專網(wǎng)大客戶以及建設(shè)邊緣計算生態(tài)環(huán)境提供了平臺基礎(chǔ)適配。需要說明的是，廠家通常是提供了一套異構(gòu)同源的系統(tǒng)，通過裁剪適配來滿足了兩種部署模式，這也為運營商以及應用開發(fā)商提供了一致的服務體驗。

邊緣計算發(fā)展方興未艾，在平臺技術(shù)成熟后，下一個可以預見的技術(shù)熱點是邊邊協(xié)同、云邊協(xié)同，進而實現(xiàn)公有云、專屬云以及邊緣云的一體化布局，其中算力網(wǎng)絡(luò)、UPF SSC、多MEP 間交互等是需要進一步研究落地的具體技術(shù)。

相信隨著邊緣計算相關(guān)技術(shù)的全面成熟，邊緣計算應用在千行百業(yè)的百花齊放將為5G 時代的來臨提供強大的助力[10]。