云联壹云：新兴边缘云和基础计算设施详解

如今，全球 Web 服务主要由公共云提供服务。当它们到达云边缘时，会被移交给电信有线和移动无线接入网络，以交付给终端用户。

虽然这种交付方法能够满足大部分要求，但关键任务服务（具有毫秒或更低范围内的严格延迟要求）不能以这种方式工作，因为云到客户端的平均延迟很容易超过几十毫秒并且可能会根据网络负载剧烈波动。

需要超低延迟的新兴服务（例如自动驾驶、用于智能基础设施和制造的大规模机器类型通信以及物联网 ）导致边缘云和相关计算基础设施的出现，以提供通过机器学习智能加速交付。

尽管大家一致认为云边缘是需要更智能处理的地方，但对于在哪里构建这些边缘基础设施，以及它们是否等同于5G移动边缘计算(MEC)，人们却没有多少共识。此外，5G预计将在连接边缘和客户端设备到云的过程中发挥关键作用。

云计算重塑了互联网

Web 2.0 的出现导致在上述节点到节点物理传输互联网络之上创建了消费者到服务和服务到服务交付覆盖范式。然而，Web 2.0 主要是基于公共云基础设施构建的，该基础设施在单一管理域（如 AWS）内具有全球影响力。公共互联网的角色已经降级为 5G 及更高版本的新“接入网络”，这是云边缘的起点。

5G具有低延迟、网络切片和网络功能虚拟化(NFV)等特点，旨在创建一种新的动态移动接入网络，与公有云具有同等智能，其边缘网络在物理上离客户端更近。移动边缘扮演内容或数据缓存的角色，并作为客户端和原始云源之间的代理。

从概念上讲，边缘云可以被视为专用于特定应用程序的分解虚拟互联网计算平台，其中边缘节点扮演具有云“核心”的互联网“背板”缓存的角色。可以从边缘节点中受益的应用示例包括 VR/AR，物联网和医疗保健设备。

边缘云和边缘推理的兴起

边缘云不仅仅是公共云的边缘。相反，它本身就是云，目的是创建全服务边缘智能。虽然从应用和运营的角度来看，公共云已经成为企业数据中心的延伸，但边缘云很可能作为第三方服务构建在移动运营商的移动边缘基础设施上，或者在传统电信运营商的接入网络和中心办公室之上。

此外，边缘云在概念上是小型边缘数据中心，它们之间可能存在点对点连接和服务漫游（或联合）协调，它们可能不是独立运行而是一起运行——以提供未来复杂的网状服务，具有机器学习推理智能。

这导致了集成两个不同的云架构的巨大挑战，以实现无缝的端到端服务，同时优化端到端的流量。从流量管理的角度来看，边缘云和公共云这两个截然不同的自治系统的分离，使得为真正的端到端流量优化成为一个巨大的挑战——主要是由于缺乏跨云流量的可见性和智能。

此外，每个云的流量特征也有很大不同。虽然公共云可以承担准静态云内流量，不受边缘和客户端相关激增的影响，而边缘云必须处理所有按需的flash人群流量和服务多样性——这需要具有应用qos感知的复杂的边缘推理智能。

分散的 Web 3.0 服务和来源的多样性

与Web 2.0不同的是，Web 2.0催生了能够通过聚合处理数十亿用户的超大型集中式网站，而Web 3.0承诺创造一种新的分散式互联网服务秩序——同时平衡隐私和数据货币化需求。通过使用诸如互联网行星文件系统(IPFS)(允许点对点内容传输)、区块链(去中心化交易执行)和Solid(社会关联数据，一套基于关联数据原则构建分散式社交应用程序的约定和工具)。

Solid是模块化和可扩展的;它尽可能地依赖于现有的W3C标准和协议。它允许将内容与应用程序解耦，并实现与内容无关的应用程序基础设施架构，例如上述的边缘云。也许这些新技术带来的最深刻的变化是对象将按名称访问和解析，并且可以驻留在多个位置——这有效地创造了源的多样性。

从流量管理的角度来看，Web 3.0 带来了一系列新的挑战。首先，去中心化将当前的中心辐射式内容分发范式逆转为一个分布式参与者充当辐条将流量发送到作为中心的请求者的范式。其次，分布式事务的所有成员从操作的角度来看都应该在逻辑上组合在一起，尽管它们的数据不同，因为分布式事务只有在所有子事务完成或达到共识配额后才完成。

此外，更接近请求源的云边缘将成为信息融合的中心——而不是像 Web 2.0 那样的核心，随之而来的是 TLS/证书、DNS 安全、负载均衡等扩展挑战。

边缘的多样性

如果不了解服务漫游在 5G 移动边缘的全部影响，则考虑云边缘将是不完整的。

实时 5G 应用（例如无人机和自动驾驶汽车）要求移动边缘支持的服务可以从一个 MEC 漫游到另一个 MEC，而不会丢失状态信息或导致边缘到云的连接。由于 5G MEC 可能位于中程位置，因此假设 MEC 站点之间具有连接性——支持诸如城域以太网、DWDM 光纤环路或 MPLS 电路。

为了在数据和状态共享方面保持最大的灵活性，除了计算节点虚拟化之外，跨 MEC 的边缘存储虚拟化可能是不可避免的。

虽然预期客户端到 MEC 的延迟保持在低毫秒范围内，但某些应用程序可能需要极短的延迟——在几十微秒的范围内，或高达 10 毫秒或更长。因此，微秒级延迟可能只能在 DU 本身内适应或直接通过支持 ML 的 RU 增强——而可以容忍更长延迟的边缘可能不需要 5G 的 uLLC 支持，从而可以部署其他无线和有线接入技术。

不管边缘连接和资源共享的细节如何，可以确定的一点是，各种边缘虚拟数据中心设计和连接选项必须共存，这使得灵活且具有成本效益的虚拟数据中心架构成为必要。

服务智能软件定义互联网

不可避免的是，去中心化的 Web 3.0 和现代云时代互联网基础设施的交集将在未来十年以前所未有的速度为消费者和电子商务催生一套新的网络服务。这在一定程度上是因为现在，互联网将第一次成为软件可定义的——在每个服务水平上控制的粒度，这要归功于过去十年中软件定义网络和按需虚拟化技术的持续进步。

在接下来的时代，我们设想自组织互联网络成为一种新的服务范式，在这种范式中，新的服务可以构建为互联网上的一个完整覆盖层，由软件定义的交付和传输服务层实现，每一层都具有水平边缘推断智能。

我们设想可以基于意图构建逻辑服务互连，并根据 SLA 要求在底层自动无缝地执行意图。公共云和移动边缘将桥接到一个无缝的端到端逻辑网络域，在这个域中，包含服务覆盖将成为可能。SOI 覆盖网络将是特定于服务的动态网络，取代当今的 VPN、CDN 和任何类型的专用增值网络。