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中兴通讯5G MEC: 面向5G的边缘云部署方案

随着移动互联网和物联网的快速发展,5G业务呈现出需求多样性的特点。3GPP定义了5G应用有三大场景:eMBB(增强移动宽带)、URLLC(极可靠低延迟通信)和mMTC(海量机器通讯),其中eMBB场景提供大流量移动宽带业务,峰值速率超过10Gbps,带宽的要求高达几十Gbit/s,如高速下载、高清视频、VR/AR等,满足人们对数字化生活的更高要求,这将对无线回传网络造成巨大的压力。因此需要将业务尽可能下沉至网络边缘,以实现业务的本地分流。而URLLC场景提供超高可靠超低时延通信,如自动驾驶、工业控制、远程医疗等,要求端到端99.999%高可靠和端到端小于1ms超低时延,满足人们数字化工业的更高要求。这也需要将业务下沉至网络边缘,以减少网络传输和多级业务转发带来的网络时延。

针对5G的这两个场景的应用特点,传统大规模集中建设的电信云已经无法满足,需要改变电信云的部署形式以适应5G时代不同场景的业务需求。而MEC(Mobile/Multi-access Edge Computing)边缘云正好可以满足这样的需求。MEC作为5G演进的关键技术,可以在更靠近客户的移动网络边缘,并为边缘应用提供云计算能力和IT服务的环境,具备超低时延、超大带宽、本地化、高实时性分析处理等特点。一方面,MEC部署在网络边缘位置,边缘服务在终端设备上运行,反馈更迅速,解决了时延问题;另一方面,MEC将内容与计算能力下沉,提供智能化的流量调度,将业务本地分流,内容本地缓存,使得部分区域性业务能够在本地终结,即提升了用户的业务体验,也减少了对骨干传输网以及上层核心网的资源占用。因此在5G时代,MEC将是5G网络边缘云部署的最佳选择。

MEC边缘云的部署位置

MEC边缘云不限制网络的部署方式,总的来讲,可以按照不同业务场景以及时延方面的需求进行灵活的部署,通常可部署在接入机房、汇聚机房、地市核心机房等位置,如下图所示:

中兴通讯5G MEC: 面向5G的边缘云部署方案

图1 MEC边缘云的部署位置

通过在边缘部署MEC平台,能够有效的实现将云的计算能力从中心延伸到边缘,实现业务快速处理和就近转发,来满足5G多样化的应用场景。

MEC边缘云的部署形态

由于受限边缘站点机房的环境(比如空间、散热、承重等)以及部署成本等因素的限制,MEC边缘云的硬件基础设施通常采用基于X86处理器的通用服务器,这类服务器具有尺寸小,功耗低、计算密度高等特点,适合在环境要求较低的边缘机房部署。

MEC边缘云通常基于特定的云平台(例如openstack)为上层MEC应用提供统一的虚拟化软件环境和资源管理。MEC应用以虚拟机的形式部署于边缘云平台之上,根据不同的场景需要可以进行灵活的部署,比如在边缘DC通常部署与流量转发强相关的应用,包括vCPE,OLT-U,DU,BNG-U, UPF/GW-U,MEP等,满足大带宽、低时延的业务需求。

中兴通讯MEC边缘云部署方案

为了更好的契合5G时代多业务场景需求,中兴通讯提出了完整的、面向5G的MEC边缘云部署方案,该方案有以下5大亮点:

1.部署轻量化的边缘云平台

由于受限于边缘站点机房的环境,MEC边缘云的部署规模通常较小,单站点部署的服务器数量较少,可提供的硬件资源有限,而安装Openstack等基础设施平台及管理模块时会占用大量资源,造成边缘云上的资源浪费。因此需要为MEC边缘云进行“瘦身”,进行轻量化部署,减少平台和管理部分占用的资源,提高边缘云的资源利用率。“瘦身”主要包括以下几种举措:

首先要对Openstack进行裁剪,只保留必要的组件,去掉多余组件,减少对边缘云上计算和存储资源的占用。

其次可以采用虚机+容器双核方案实现上层应用的轻量化部署,便于快速部署和升级。

另外瘦身后的Openstack与边缘云上的计算节点合设,不独占物理资源,以减少控制部分的资源占用。

中兴通讯轻量化MEC边缘云部署方案如图2所示,通过部署轻量化Openstack比优化前的组件数量减少了60%,配置所需的资源数减少了75%,管理资源减少了10%,不仅大大降低了对边缘云的资源需求,也大大提高了对MEC边缘云的管理效率。

中兴通讯5G MEC: 面向5G的边缘云部署方案

图2 轻量化的MEC边缘云部署方案

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