「中国移动」张婷婷:CDN为边缘计算插上翅膀

亚太内容分发大会暨CDN峰会一直致力于推动CDN产业深度融合发展和市场普及,现已成为亚太地区影响力最大的内容分发网络盛会。十年来,在以阿里云、网宿科技、腾讯云等亚太CDN产业联盟成员孜孜不辍的努力下,CDN产业已经成为基础性设施网络,以坚定的基石之姿,支撑起中国成为世界最大的互联网市场。

随着全球数字化、“一带一路”战略的推进,亚太内容分大会暨CDN峰会的影响力正在逐渐向全球延伸,同时也将中国智造CDN及产业链推广向全球每一个角落。

在6月09日下午举办的【边缘加速论坛】上,中国移动通信研究院 网络与IT技术研究所 高级研究员 技术经理 张婷婷发表了题为《CDN为边缘计算插上翅膀》的精彩演讲。

「中国移动」张婷婷:CDN为边缘计算插上翅膀-DVBCN

张婷婷从边缘计算与CDN的关系、边缘计算的应用场景、中国移动边缘实践体系和案例三大方面展开本次演讲。

01 边缘计算与CDN的关系

CDN可以理解为边缘计算产业发展过程中的前战军,在Gartner技术成熟度图谱上可以看到,边缘计算已经处于顶峰期,在两到五年将会进入爆发成长期。

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调研机构Grand View Research公司分析师预测,即使在冠状病毒在全球肆虐的背景下,边缘计算以及5G网络市场最终也将出现显著增长。到2027年,边缘计算解决方案的市场规模将从35亿美元增长到434亿美元,年复合增长率非常高。

边缘计算最早着萌芽于ETSI 3GPP等标准领域,当前在5G大规模建设过程当中,也已经处于试点落地和上云阶段。

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02 边缘计算的应用场景

边缘计算领域目前有很多“玩家”参与,从不同的用户切入、从应用切入、从网切入都可以找到它的位置。在目前的参与者当中,数量最多的就是CDN,包括专业的云CDN厂商和视频云厂商,云服务商和运营商都有自己的CDN去做这部分投入,在整个应用场景当中是占比最高的。

另外两块大块就是云服务商和运营商以及垂直领域工业互联网,在很多垂直工业领域,本身就跟客户有很好的渗透,因此更有利于从应用角度去切入竞争。

从整个的边缘市场分布来看,CDN都是一个最大的前战军,这是为什么本次分享的主题是“CDN为边缘计算插上翅膀”。5G背景下toB的边缘计算需求,可以分成两类市场,一个是局域市场,一个是广域市场。

5G的三大特征大连接、低时延和大带宽,从技术实现的难度和应用场景实用性来看,在5G局域市场,从易至难分别有园区接入、监控、工业控制和精密制造应用。局域市场最普适的对网络需求只要接入,但是在高精密制造行业,它需要更低抖动和更广泛的连接,总结而言局域场景的典型诉求是数据安全不出厂、网络高可靠和确定性SLA和安全管控。

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广域市场中,云游戏场景对网络的时延要求逐步增高,最远期的应用场景是自动驾驶。目前自动驾驶尚未能达到L5的全工矿无人智能级别,在很多封闭道路场景下边缘计算可以用来给予很好的网络支撑。自动驾驶依托于5G,也让边缘计算的场景有了落地的土壤。广域场景方面要求的是边边互联协同,范围比较广,更加会应用到运营商灵活开放的网络分流和0时延切换。广域场景最后一个特点,就是需要用户灵活开通自助订购需求。

张婷婷着重介绍了CDN和边缘计算的关系。CDN属于典型广域场景的应用,架构上的分布式基因相似性使得CDN首先要实现与边缘计算的能力协同。

边缘计算丰富网络能力和行业特色能力可与CDN协同,如CDN提供适用于广域类业务的统一业务调度和内容分发能力,边缘计算提供业务计算能力,共同满足边缘新增业务场景的需求。比如在4K的高清直播场景中,直播前在用户侧采集编码处理工作,这些资源处理可以直接在边缘云平台进行;随后只需要保障本地采编转码工作,将内容上传到CDN调度中心。

在用户侧访问的整个调度系统,复用CDN本身调度,DNS分流,调度到最靠近用户的节点。通过CDN用户请求以及地址访问,让用户获得更好的体验。

其次,边缘计算可以更多的与CDN实现能力层面的融合,将独立可拆解的各种能力(内容分发、编解码等)沉淀在边缘云PAAS上,满足用户在其他场景的需求调用。

张婷婷认为,边缘计算可以理解成云计算的“微缩版”,同时也因自身特点而与云计算有所差异。

一、机房层面差异比较大,边缘所落地的位置无论省域、城域,往往空间和电力受限,因此越来越多的出现在客户侧(局域的层面)的一体化交付模式。按照自下而上的顺序看,

二、ECI的基础设施层面,硬件首当其冲,边缘侧抗震,风控、温度要求的不一致,需要定制边缘特性化的硬件,例如OTII类型的定制化服务器;同时边缘侧可能还会承载云游戏加速,也需要GPU等特定硬件。硬件正在从通用化向多样化转变。而边缘侧软件平台最大的特性是轻量化,运维管理成本低。

三、在PaaS层面,边缘计算的主要增值点在于平台的网络和行业开放能力。从运营商角度,网络分流实现主要靠用户面核心网控制分流以ECP形式对外提供,在此过程中可同时实施用户策略、带宽限制、定位等网络能力。并且一些垂直行业集成的应用服务,也可以API方式进通过API网关暴露。

四、最上层边缘业务运营管理方面,张婷婷提出,边缘天生就是云网融合的场景,边缘业务管理如何让5G网络和边缘资源协同开通,实现用户的一致性体验是管理运营的关键。

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03 中国移动的边缘实践

基于中国移动搭建的技术架构,中国移动研究院参考按照国标场景,制定了从底层硬件到顶层管理运营的完整端到端技术体系,并建立了相应的规范。依托于上述规范体系,中国移动与合作伙伴一起展开了试点工作,在广域和局域场景同时扩展。

局域场景方面,中国移动在2020年基于L型方案部署了十四个省份,46个边缘计算和边缘云项目实施,覆盖行业范围包括电力、钢铁、港口、工程等等多种场景。在广域场景下,中国移动重点是基于CDN云化后的边缘云联动,优先复用现有机房和资源的改造,孵化更多的广域能力。

①边缘云与CDN的广域实践

中国移动CDN采用一级的运维系统和多级的分布的扁平化架构,覆盖三百多个地级市。解决成本问题方面,CDN的硬件资源非常充足但利用率极低,主要表现为是IO利用率高达,但cpu,内存利用率较低。

利用旧存量资源改造原有基础设施,结合边缘云与CDN在部署位置、基础设施、业务形态等方面的相似性,可实现场景、资源和能力三种模式协同,快速拓展通用媒体类视频类边缘客户,并提升自身资源利用率。复用主要体现在以下几个方面:

1 机房的复用 中国移动CDN覆盖范围广泛,已覆盖31省342个地市,利用CDN与边缘计算的高匹配性进行资源复用。无需新建机房也能进一步降低成本。

2 设备的复用 全网CDN服务器超过2万台,有一定余量设备用于边缘计算,对闲置节点进行云化改造,以边缘云形式承载应用。

3 网络的复用 CDN可同时向固网和移动网用户提供服务,边缘机房已具备固网条件,可随5G UPF下沉部署。固移融合是网络的一大发展趋势,可为用户提供更加无缝感知的网络服务。

②中国移动边缘计算通用平台:OpenSigma

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OpenSigma是一套中国移动研究院自研的基于ECP体系构建的产品和开放平台,底层可以部署在自用或其他的ECI的边缘基础设施上,拥有多样丰富的PaaS能力。主要具备以下功能:

1 一站式部署网边业务 一站式的云资源和应用托管服务,快速交付5G网络与计算能力;

2 统一API开放标准 无线定位、访问控制等边缘特色网络能力,丰富行业能力供客户调用,Restful 标准化接口;

3 多样能力调用方式 支持API、SDK等方式远程调用,支持软件包等方式进行二次加工,支持服务线下交付;

4 应用持续集成交付 支持能力认证、测试、上线、商用的全流程管理,支持应用持续集成交付,加快应用孵化和部署;

OpenSigma已在6个省份部署了6个现网试点,建立1个永久实验局,作为唯一运营商平台支撑全国MEC Hackathon应用大赛,2020年入选中国移劢百大科技成果。应用案例包括 AGV小车,哑终端智能管理、单兵执法系统、智慧车联网等丰富场景。

张婷婷以共享物流解决方案为例,介绍了中国移动边缘计算的实践案例。在此类场景中经常遇到的业务痛点之一仓储成本和时效性平衡。仓储是分布式的,它需要更高效的资源调度,以提高仓库资源利用率。同时还有安全问题,如货物的费用透明,全程可追溯、可管控,避免恶意刷单等。

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基于以上业务痛点,中国移动在智慧物流园区场景,基于移动自研边缘计算通用平台OpenSigma,集成区块链能力,保证数据安全性,同时提供自动化管理。应用5G+MEC,提供更高效的数据传输通道和应用计算能力,有效降低边缘控制和决策数据的处理时延,提高生产效率。通过链上智能合约对服务全生命周期进行自动化管理,保障物流数据的可追溯性及服务流程透明度。

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最后,张婷婷介绍了中国移动边缘计算孵化器项目,通过OpenSigma能力平台为生态合作伙伴提供 “网-边-云”的一站式孵化服务,为上层应用提供基础网 络、云计算、存储及垂直行业等能力支持,构建生态合作的桥梁。首批开放北京,江苏,浙江,福建,广东5个孵化节点,欢迎边缘计算应用和能力提供方合作伙伴入驻,共同繁荣边缘计算生态。

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