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 我们真的需要支持5G的云原生边缘吗?

2020-11-03 09:59:40


自从电信厂商从交换机网络过渡到基于IP的网络以来,融合一直是电信行业数十年来一直采用的术语。

虽然语音和互联网的融合确实使人们能够在智能手机上观看视频,但是电信公司仍然没有实现电信和企业服务融合这一目标。

颠覆现状的趋势

现代电话技术的巅峰是 4G LTE,这是一组推动移动电话技术革命的协议,并渗透到人们的日常生活中,但对于人们来说还是少了一些什么。

4G  LTE 技术连接人们的手机平板电脑,以及家庭报警系统等一系列其他设备。但从企业的角度来看,电信公司只提供了通信服务,即停留在智能手机界面的服务。

5G 有望改变这一局面,在电信和企业服务之间实现人们长期以来期望的融合。

虽然 5G 确实是 4G LTE 的下一代替代品,可为人们的移动设备带来惊人的性能,但它的功能远不止于此。5G 实际上是一系列在不同距离上运行的协议。

关于 5G 的一种简单但有用的思考方式是,它是一种结合了 4G  LTE、Wi-Fi 和蓝牙功能的替代产品。但这种表达方式过于简单,主要是因为 Wi-Fi 和蓝牙都在进行自己的下一代转型,尤其是下一代 Wi-Fi 的覆盖范围可达数十英里。

然而,一旦 5G 全面推出,启用 5G 的端点的多样性将使 4G  LTE 望尘莫及。从笔记本电脑到警报传感器再到衣服上的价格标签,任何物品都有可能成为 5G 端点。

边缘数据中心的兴起

但是从企业的角度来看,5G 最具变革性的方面不仅仅是其对物联网的影响,还在于“微型”数据中心的作用。

作为目前正在进行的 5G 部署的一部分,电信公司正在全球各地迅速部署小型数据中心,从蜂窝塔基站到社区接入点,再到办公楼中的服务器机房。行业专家认为这些位置是“近端”  端点,与“远端”端点有所不同。

电信公司投入资金建设和部署大量微型数据中心,其表面原因是因为中端5G协议(人们认为是下一代 Wi-Fi 竞争对手)需要部署地理位置分散的基站。但是对于电信公司而言,5G 最大的成功不只是与下一代 Wi-Fi 竞争。其投资主要用于为企业和网络规模的公司构建边缘计算的能力。

实际上,这种由 5G 驱动的扩展正在使边缘计算成为现实。边缘计算使计算和存储资源更接近那些资源的使用者,从而降低了网络延迟,提高了需要来自远端数据的计算和数据密集型任务(即人工智能训练和推断)的成本效益。

例如,如果采用人工智能技术从工厂、发电厂或机场等大型设施的成百上千的视频中发现可疑行为,并且不想将这些数据传送到云端,而是在本地处理这些数据的话,而接近边缘的小型数据中心将发挥重要的作用。

在边缘数据中心运行软件基础设施

只有在边缘数据中心运行的软件基础设施,才能支持像数据密集型人工智能应用程序这样的工作负载,或者至少部分运行在边缘的任何其他业务应用程序。

如今,这个软件基础设施依赖于 Kubernetes。Kubernetes 带来了边缘计算所需的大规模和动态容量。此外,许多边缘数据中心在 OpenStack 上运行 Kubernetes,在本质上使它们成为完全的“裸机”云,主要在开源软件上运行。

这种软件基础设施的大部分不仅仅是因为它的经济性,因为开源允许组织扩展项目,以满足其多样化和动态的业务需求。实际上,Kubernetes 的轻量级版本即将上市,非常适合在边缘数据中心运行。

但是,“轻量级”这一术语可能用词不当。虽然开源社区精心设计了OpenStack / Kubernetes 风格的产品,并且非常适合边缘数据中心正在成为的微型云,但这种软件的功能并没有任何轻量级之处。

与其相反,开源社区也在努力将 Kubernetes 的可扩展性扩展到前所未有的水平,Kubernetes 部署大约有数百万个集群。

为什么需要跨越边缘运行数百万个Kubernetes集群?

数百万个运行相当数量的工作负载的 Kubernetes 集群是否真正适合边缘数据中心?也许是,但这不是正确的问题。而正确的问题应该是,“是否可以抽象多个边缘数据中心以及云平台和内部部署环境,以便在复杂的混合IT环境中支持数百万个 Kubernetes 集群?”其中的“混合”环境是云计算、内部部署和边缘计算的混合体。

如今,在这样的混合IT基础设施之上运行 Kubernetes 仍然非常困难,而云原生计算将有效地支持跨各种规模和位置的云平台运行的无限扩展的 Kubernetes 部署。

无限扩展固然很好,但是鉴于当今已部署的 Kubernetes 环境最多可以扩展到数十个集群,这使人们不知道将如何处理数百万个集群。

整个市场及其参与者的独创性将是这个问题的最终裁决者。但是可以假设一些可能的情况。

鉴于支持 5G 的物联网将比现在产生更多的原始数据,显然,人们要实施的人工智能处理应该分布在边缘。

在成熟的 5G 世界中,无论带宽获得多大的扩展,都会不得不处理延迟。面对这样的物理限制以及数据量激增,广泛分布的边缘云环境将使性能得以持续优化。

Web 规模的应用程序也可能受到可用基础设施的限制。人们依靠 100 Mbps + 的家庭带宽,Wi-Fi 和公共云基础设施来提供 Netflix、Amazon  Prime 等产品的顶级功能。5G 和 Kubernetes 授权的边缘云将为家庭和企业提供下一代服务。

然而,真正的受益者将是人们还没有想到的服务,或者少数有远见者无法想象的服务。

如今,人们可以运行一项新服务的多个版本,以评估客户的反应。那么如果一次运行数百万个版本,并且使用复杂的人工智能算法,那么决定哪些版本应该扩展,哪些版本应该缩小呢?

如果在每个手机信号塔上都运行着成熟的云计算技术,那么“云计算”一词的真正含义是什么?人们应该继续使用该术语,还是会失去意义?

在消除市场炒作的影响时,云计算基本上就是计算、存储、网络资源的抽象。在采用云计算服务时,人们不再关心这些资源如何工作,只是将它们作为服务访问。

鉴于 5G 带来的融合,可以将“通信”添加其中。现在,云计算将这四种资源代替原来的三种资源。

随着边缘计算的增加,可以说人们正在边缘运行云计算,或许可以说边缘计算是云计算的一部分。但最好的方法是从云原生的角度进行更广泛的思考。

云原生计算的本质是跨所有 IT 的全面抽象,使人们能够以一致的方式将云计算的特性(例如横向扩展、弹性和灵活性)应用于混合 IT 环境。

因此可以说,传统云+边缘云+5G+所有端点都是云计算故事的一部分。如果仍然将任何事物都称之为云的话,那么也不要紧。

原文标题:Do We Really Need a 5G-Enabled Cloud-Native Edge?

作者:Jason Bloomberg

 

 

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