共筑新生態(tài)，中國聯(lián)通領(lǐng)先布局MEC邊緣云時代

ICT 領(lǐng)域正在從集中式的云計算走向分布式的邊緣計算時代。

與集中式的云計算不同，多接入邊緣計算（MEC）將云端的算力和應(yīng)用下沉到 5G 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的各個節(jié)點，使之更靠近終端 / 數(shù)據(jù)源，可近乎實時的進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用分發(fā)，并可保障本地數(shù)據(jù)的安全性和隱私性，從而可使能 VR/AR、云游戲、智能制造、遠(yuǎn)程控制、車聯(lián)網(wǎng)等 5G 時代的大量新興應(yīng)用；同時，終端的計算能力也可上移到邊緣云，從而減少終端的算力要求，降低終端成本，更易于實現(xiàn)應(yīng)用普及。

這種分布式的 MEC 邊緣云架構(gòu)首次實現(xiàn)了“云 - 網(wǎng) - 邊 - 端 - 業(yè)”融合，史無前例地為運營商的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部管道注入了算力、應(yīng)用和平臺能力，給運營商帶來了無限的商業(yè)機會，也是推動千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的引擎。

為此，全球領(lǐng)先運營商均將 MEC 邊緣云列為重要戰(zhàn)略并積極布局搶先機。中國聯(lián)通就是其中的先行者。

作為最早規(guī)劃建設(shè) MEC 平臺的電信運營商，中國聯(lián)通早在 2017 年就率先制定了 MEC 部署策略與演進(jìn)規(guī)劃，2018 年自主設(shè)計了符合中國聯(lián)通特點的 MEC 平臺架構(gòu)，2019 年完成了邊緣業(yè)務(wù)平臺建設(shè)，2020 年實現(xiàn)了 MEC 平臺與 BSS 域和 OSS 域全方位貫通，實現(xiàn)了平臺商用。

2020 年 4 月 29 日，中國聯(lián)通發(fā)布首張 MEC 邊緣云規(guī)模商用網(wǎng)絡(luò)，面向業(yè)界集中展示了國際領(lǐng)先的 MEC 邊緣云網(wǎng)絡(luò)及平臺能力。

在 MEC 平臺商用和規(guī)模部署后，2020 年 6 月 28 日，為了進(jìn)一步擴大生態(tài)合作，加速邊緣應(yīng)用開發(fā)，中國聯(lián)通聯(lián)合英特爾，繼 2019 年聯(lián)合發(fā)起了“MEC 邊緣云業(yè)務(wù)開發(fā)者訓(xùn)練營”活動后，再度開展“中國聯(lián)通&英特爾 MEC 開發(fā)者研討會”。

在本次研討會上，中國聯(lián)通和英特爾的專家們對中國聯(lián)通 MEC 生態(tài)應(yīng)用開發(fā)實踐進(jìn)行了詳細(xì)解讀。

領(lǐng)先的體系架構(gòu)

中國聯(lián)通結(jié)合自身實踐總結(jié)，以“源于標(biāo)準(zhǔn)，高于標(biāo)準(zhǔn)”的設(shè)計理念，在 3GPP 和 ETSI 標(biāo)準(zhǔn)上進(jìn)行擴展和增強，部署了國際領(lǐng)先的 MEC 邊緣云架構(gòu)和平臺。

中國聯(lián)通邊緣云整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為三大層級，分別為全網(wǎng)中心節(jié)點、區(qū)域中心 / 省節(jié)點和本地邊緣節(jié)點。

MEAO（邊緣平臺編排器）全國統(tǒng)一集中部署在核心數(shù)據(jù)中心，北向?qū)舆\營管理平臺 OSS/BSS，南向?qū)Ω鱾€區(qū)域的 MEPM 進(jìn)行調(diào)度，負(fù)責(zé)全局統(tǒng)一調(diào)度。

MEPM（邊緣平臺管理器）部署在各省的區(qū)域中心機房，是 MEAO 調(diào)度能力的實際載體，具備區(qū)域自治能力，支持邊緣 IaaS、CaaS、VAS 和應(yīng)用的生命周期管理，ISV 接入管理等，支撐區(qū)域運維人員進(jìn)行域內(nèi)所有邊緣數(shù)據(jù)中心的管理。

再往下是廣泛分布的邊緣節(jié)點，其包含了邊緣云基礎(chǔ)底座 ME_ICT-IaaS，負(fù)責(zé)流量控制和分發(fā)等功能的邊緣節(jié)點平臺 MEP，以及向邊緣應(yīng)用開放關(guān)鍵 IT 和 CT 能力的 ME-VAS（邊緣增值服務(wù)）。

對于大量的現(xiàn)場級邊緣節(jié)點，中國聯(lián)通為客戶提供了 EdgePOD 等一體化標(biāo)準(zhǔn)解決方案，可靈活按照客戶需 求提供各種定制化的軟硬件產(chǎn)品。

EdgePOD 集成了基于英特爾至強?可擴展處理器、傲騰持久內(nèi)存、英特爾以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)適配器等產(chǎn)品的服務(wù)器，能夠以更強的處理能力、存儲能力和更快的數(shù)據(jù)傳輸能力應(yīng)對持續(xù)提升的數(shù)據(jù)傳輸容量給邊緣節(jié)點帶來的挑戰(zhàn)，還可針對不同的邊緣節(jié)點環(huán)境和業(yè)務(wù)需求，靈活提供部署方案。

基于以上架構(gòu)，中國聯(lián)通 MEC 邊緣云平臺可對成千上萬個廣泛分布的邊緣節(jié)點進(jìn)行資源整體調(diào)度和統(tǒng)一管理，實現(xiàn)“一點創(chuàng)新，全國復(fù)制”。

開放的平臺布局

除了領(lǐng)先的架構(gòu)體系，還需要開放的平臺，以建設(shè)強大的邊緣生態(tài)。中國聯(lián)通 MEC 邊緣云平臺秉承三個開放理念：能力開放、技術(shù)開放和工具開放，讓開發(fā)者更方便的開發(fā)應(yīng)用，讓更多的應(yīng)用無縫嵌入邊緣平臺。

相比云計算環(huán)境，邊緣計算要復(fù)雜很多，它是 IT、CT 和垂直行業(yè)的融合，涵蓋了無線網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)絡(luò)、4G、5G 等多種 CT 制式，也包含不同的處理器、操作系統(tǒng)、虛機環(huán)境等，這對于以往習(xí)慣于在云端進(jìn)行開發(fā)的開發(fā)者來說不太友好，可能會導(dǎo)致邊緣應(yīng)用從開發(fā)到實際部署上線需花費較長的時間，甚至可能會出現(xiàn)多次開發(fā)的問題。

為了讓服務(wù)提供商和開發(fā)者能夠在任意邊緣節(jié)點上簡便的構(gòu)建部署應(yīng)用或從云端遷移應(yīng)用，聯(lián)通邊緣平臺參考了英特爾開源軟件套件 OpenNESS，其運行于通用服務(wù)器架構(gòu)的平臺之上，支持 VM、 container 的等多種環(huán)境，能向開發(fā)人員隱藏網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，還提供了豐富的優(yōu)化工具及套件。

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比如拓?fù)涔芾恚═opology Manager）和 TAS（Telemetry Aware Scheduler）微服務(wù)。
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目前多 socket 服務(wù)器都采用 NUMA 架構(gòu)，在這種架構(gòu)下，每個 Socket 的 CPU 與相近的內(nèi)存、網(wǎng)卡組成一個 NUMA Node，如果沒有拓?fù)涔芾?，可能會出現(xiàn)應(yīng)用程序被分配在 NUMA Node 1 上，而網(wǎng)卡和內(nèi)存位于 NUMA Node 2 上，從而導(dǎo)致訪問速度變慢，性能下降。而通過拓?fù)涔芾砦⒎?wù)，可以讓應(yīng)用跑在同一個 NUMA Node 里，從而實現(xiàn)性能最優(yōu)。

TAS 通過搜集維護數(shù)據(jù)和參數(shù)等信息可實現(xiàn)更智能的負(fù)載分配和調(diào)度，讓負(fù)載運行在最合適的節(jié)點。比如，TAS 實時檢測到節(jié)點 A 異常，并且同時判斷節(jié)點 B 可以增加工作負(fù)載，就迅速地將高價值應(yīng)用遷移到節(jié)點 B，這樣就實現(xiàn)了對用戶幾乎無感知的無縫業(yè)務(wù)遷移。

再比如 SVT 和 OpenVINO。

隨著高清視頻直播、視頻監(jiān)控、VR、云游戲等云視頻應(yīng)用興起，云端編碼成為一項關(guān)鍵使能技術(shù)。編碼需要在最短的時間內(nèi)將內(nèi)容壓縮，且要求不能顯著影響圖像或者視頻的質(zhì)量。目前業(yè)界已經(jīng)開發(fā)了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來實現(xiàn)較高的壓縮效率，但符合這些標(biāo)準(zhǔn)的編碼器卻非常復(fù)雜，往往需要消耗大量的計算和內(nèi)存資源，成本高昂。

針對這樣的情況，英特爾推出了基于軟件的視頻編碼技術(shù)——SVT（Scalable Video Technology，可擴展視頻技術(shù)），其主要通過自身的架構(gòu)算法和對英特爾至強可擴展處理器的特定優(yōu)化來實現(xiàn)，可將圖像分割成多個 segment 進(jìn)行并行處理，既能提升效率，也不會損失圖像質(zhì)量。通過 SVT 編碼、邊緣 CDN 和 5G 網(wǎng)絡(luò)，英特爾與中國聯(lián)通成功展示了 360 度 VR 直播業(yè)務(wù)，可以將遠(yuǎn)在北京的冬奧展覽館實時呈現(xiàn)給上海的觀眾。

除了視頻，另外一個備受關(guān)注的邊緣業(yè)務(wù)就是 AI 了。眾所周知，深度學(xué)習(xí)將帶來大量的新機遇和應(yīng)用，但實際部署仍然面臨不少難題。通常，深度學(xué)習(xí)的訓(xùn)練（Training）是在數(shù)據(jù)中心環(huán)境下完成的，推理（Inference）則部署在各種平臺上，這容易出現(xiàn)脫節(jié)現(xiàn)象。此外，還面臨多種編程語言、不同的操作系統(tǒng)類型、不同應(yīng)用需求，以及硬件和軟件之間的專用 API 等復(fù)雜性問題。

針對這些問題，英特爾推出了一套高性能的面向深度學(xué)習(xí)的工具套件——OpenVINO，其支持英特爾的多種硬件平臺，包括 CPU、GPU、VPU、FPGA 等，提供的工具包能助力高效部署深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推斷模型，加速從邊緣到云端的深度學(xué)習(xí)和計算機視覺應(yīng)用。

總的來說，中國聯(lián)通與英特爾在技術(shù)上的合作覆蓋了從底層硬件到上層 CT 和 IT 增值業(yè)務(wù)開發(fā)，以及軟件平臺的參考設(shè)計、性能優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn) API 定義等，以打造統(tǒng)一、開放、靈活、簡單的 MEC 邊緣云平臺，讓合作伙伴和開發(fā)者可以快速部署和上線應(yīng)用。

共創(chuàng)共贏生態(tài)

有了領(lǐng)先的架構(gòu)，有了開放的平臺，接下來就是生態(tài)建設(shè)。在邊緣云生態(tài)體系規(guī)劃上，中國聯(lián)通以平臺布局、生態(tài)引入、聯(lián)合保障和收益共贏四大步驟，為合作伙伴提供產(chǎn)品孵化到推廣落地的商業(yè)閉環(huán)，以共同推動邊緣應(yīng)用枝繁葉茂，共贏 MEC 生態(tài)。

在生態(tài)引入方面，首先，中國聯(lián)通建設(shè)了 MEC 實驗室，該實驗室是全國唯一具備 5G MEC 應(yīng)用端到端測試、5G 切片端到端業(yè)務(wù)驗證、基于 NSA/SA 的 MEC 分流架構(gòu)驗證等能力的全功能實驗室，為合作伙伴提供了最佳的測試環(huán)境；其次，除了內(nèi)部孵化創(chuàng)新，中國聯(lián)通也將從外界引入生態(tài)，包括百度、阿里、騰訊等公有云合作伙伴，美的、富士康、三一重工、徐工集團等工業(yè)領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，也包括創(chuàng)新團隊和高校團隊等，還包括 RedHatMarketPlace、Docker Hub 等開源社區(qū)生態(tài)。
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那么怎樣將這些生態(tài)引入中國聯(lián)通的邊緣平臺呢？主要有兩種方式：一是應(yīng)用包一鍵上架，其將傳統(tǒng)應(yīng)用一鍵轉(zhuǎn)換為邊緣應(yīng)用包，然后再選擇區(qū)域進(jìn)行推廣；二是支持開發(fā)者從源碼孵化邊緣應(yīng)用，開發(fā)者可以在平臺上選擇各種開源的開發(fā)框架，可通過 API 調(diào)用 IT 和 CT 能力。

為了持續(xù)維護生態(tài)價值，中國聯(lián)通 MEC 邊緣云平臺還提供運營監(jiān)控、運維監(jiān)控、合作聯(lián)合運維派單、合作運維統(tǒng)一響應(yīng)等，支持生態(tài)上線之后的聯(lián)合保障和業(yè)務(wù)支持，確保應(yīng)用的落地和需求反饋回路。運營監(jiān)控可對全國 MEC 資源整體可管、可控、可視；運維監(jiān)控可以實時監(jiān)控異常告警、業(yè)務(wù)狀態(tài)、CUP/ 內(nèi)存等各種資源，方便運維人員排查故障；聯(lián)合運維派單可自動派發(fā)工單給聯(lián)通和合作伙伴的業(yè)務(wù)人員；合作運維統(tǒng)一響應(yīng)可方便客戶登錄相關(guān)網(wǎng)站向聯(lián)通客服投訴和反饋問題。

中國聯(lián)通還將遵循“開放能力、孵化創(chuàng)新、規(guī)模復(fù)制、收益分成”的原則，向 MEC 邊緣業(yè)務(wù)開發(fā)者提供豐富的市場回報。依托于聯(lián)通 5G 現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境及 MEC 業(yè)務(wù)平臺進(jìn)行應(yīng)用部署，未來在全國上萬個邊緣節(jié)點可實現(xiàn)一鍵式自動開通；可獲得聯(lián)通 31 省銷售渠道資源的賦能，全國超過 60000 營銷隊伍聯(lián)合進(jìn)行 MEC 業(yè)務(wù)產(chǎn)品的推廣，成單后可進(jìn)行收益分成；對于提供優(yōu)質(zhì)邊緣應(yīng)用的企業(yè)，聯(lián)通將引入“百億 5G 應(yīng)用創(chuàng)投資金”進(jìn)行扶持，在資本推助下加速產(chǎn)品孵化；對于成功認(rèn)證上線的應(yīng)用，將入圍中國聯(lián)通 MEC 供應(yīng)商名單；還可獲得在聯(lián)通官網(wǎng)和各大媒體上進(jìn)行宣傳曝光的機會，以及聯(lián)通&英特爾在人工智能（OpenVINO）、視頻處理（SVT）、高性能網(wǎng)絡(luò)（DPDK/SRIOV）等方面的技術(shù)支持。

2020 年，5G 規(guī)模商用部署已開始。MEC 是 5G 使能千行百業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵引擎，也是運營商從管道經(jīng)營向信息化服務(wù)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵抓手。5G 新基建，制勝在邊緣。中國聯(lián)通正以領(lǐng)先領(lǐng)跑的姿態(tài)布局邊緣云，共筑新生態(tài)。