數(shù)據(jù)中心是信息交換、存儲和處理的樞紐，是承載業(yè)務(wù)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，任何一種新興ICT技術(shù)的發(fā)展都與數(shù)據(jù)中心密不可分。數(shù)據(jù)中心支撐了云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展，同時云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等也給數(shù)據(jù)中心帶來了新的活力。目前，5G、物聯(lián)網(wǎng)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、無人駕駛等這些新技術(shù)對信息基礎(chǔ)設(shè)施又提出了新的需求：非常低的確定的網(wǎng)絡(luò)時延。
大量的用戶端將會產(chǎn)生海量的異構(gòu)數(shù)據(jù)，這種異構(gòu)數(shù)據(jù)的接入如果不能在本地解決勢必會造成一定程度的網(wǎng)絡(luò)擁塞。集中化的云數(shù)據(jù)中心顯然不是處理該類業(yè)務(wù)的最佳選擇。在這種情況下，在網(wǎng)絡(luò)邊緣部署服務(wù)器節(jié)點(diǎn)，就近提供高效、智能的計(jì)算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源，將會很大程度上解決這種問題。這種服務(wù)器節(jié)點(diǎn)加上配套的風(fēng)、火、水電被稱為邊緣數(shù)據(jù)中心。
邊緣數(shù)據(jù)中心與云數(shù)據(jù)中心協(xié)同作用
“邊緣數(shù)據(jù)中心是云數(shù)據(jù)中心為將與時延敏感型業(yè)務(wù)卸載，在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)提供計(jì)算、存儲、網(wǎng)絡(luò)資源，從而減少網(wǎng)絡(luò)流量、往返延遲而進(jìn)行的自然延伸。”近日，在開放數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)委員會（ODCC）主辦的2018開放數(shù)據(jù)中心峰會上，ODCC數(shù)據(jù)中心工作組副組長、中國信息通信研究院云計(jì)算與大數(shù)據(jù)研究所高級業(yè)務(wù)主管朱曉云對邊緣數(shù)據(jù)中心的基本特征做了詳細(xì)闡釋。
朱曉云表示，邊緣數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)實(shí)時性業(yè)務(wù)、短周期數(shù)據(jù)存儲；云數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)非實(shí)時性業(yè)務(wù)、長周期數(shù)據(jù)存儲。兩者進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，協(xié)同作用，不可分割。
“未來邊緣數(shù)據(jù)中心是數(shù)據(jù)的第一入口，負(fù)責(zé)實(shí)時性業(yè)務(wù)決策和大量個人隱私數(shù)據(jù)的短周期存儲，可能部署在無線基站、樓頂、倉庫或其他惡劣工作環(huán)境，其訪問控制與威脅防護(hù)難度大大提升。”朱曉云認(rèn)為，邊緣數(shù)據(jù)中心是一個更加復(fù)雜、精密、可靠的系統(tǒng)，需要比云數(shù)據(jù)中心具有更加嚴(yán)格的設(shè)計(jì)、建造、測試和管理流程。
中國移動研究院網(wǎng)絡(luò)與IT所所長段曉東表示，邊緣計(jì)算加速新型“數(shù)據(jù)中心”發(fā)展。尤其是隨著目前5G和工業(yè)制造發(fā)展，邊緣計(jì)算已經(jīng)成為工業(yè)界炙手可熱的焦點(diǎn)，而想要在本地實(shí)現(xiàn)計(jì)算就需要數(shù)據(jù)中心的支持。
但多種場景的部署需求也意味著，未來的數(shù)據(jù)中心在形態(tài)和功能上都將發(fā)生改變。朱曉云認(rèn)為，大量涌現(xiàn)的邊緣數(shù)據(jù)中心，一定不是各自為政，而是需要具備分布式特征，在分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)支撐下，實(shí)現(xiàn)分布式計(jì)算與存儲，將不同地理位置的邊緣數(shù)據(jù)中心進(jìn)行統(tǒng)一管理、動態(tài)調(diào)度。
段曉東認(rèn)為，邊緣計(jì)算導(dǎo)致資源池下沉，定制化硬件導(dǎo)致更加徹底的分布式的云。
在制造業(yè)，計(jì)算耦合要求更高，不僅僅是分布式，還有可能是嵌入式，比如在大型工廠的每個邊緣節(jié)點(diǎn)可能都需要計(jì)算能力，形成泛在計(jì)算能力。
不過“邊緣數(shù)據(jù)中心并不能完全替代集中化云數(shù)據(jù)中心。”朱曉云說，邊緣數(shù)據(jù)中心基于其開放式工作環(huán)境，不適合如集中存儲、B/S架構(gòu)應(yīng)用、數(shù)據(jù)挖掘分析等業(yè)務(wù)，這些服務(wù)仍然需要一個強(qiáng)大的云后端。“將所有計(jì)算轉(zhuǎn)移到邊緣會引發(fā)一個分布式的、無擔(dān)保的、無法處理的混亂情況。”
部署進(jìn)行時
邊緣數(shù)據(jù)中心可以解決很多問題，包括集中式服務(wù)瓶頸的問題，可以大大減少需要處理的網(wǎng)絡(luò)流量，用戶也可以避免在業(yè)務(wù)處理中發(fā)生數(shù)據(jù)中斷問題，還能提高系統(tǒng)整體的彈性，節(jié)省基礎(chǔ)設(shè)施的成本，降低設(shè)備的復(fù)雜性。“在技術(shù)需求和投資收益率兩相博弈的情況下，邊緣數(shù)據(jù)中心是滿足5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)需求以及保證投資收益兩相博弈的結(jié)果。”朱曉云說。
以自動駕駛汽車的應(yīng)用場景為例，如果將大計(jì)算能力及大容量的車載計(jì)算單元、傳感設(shè)備都放在汽車上，意味著將會增加大量的汽車軟硬件改造以及檢測費(fèi)用，很容易造成高額的成本，增加汽車發(fā)生故障的概率。
而邊緣數(shù)據(jù)中心則可以對該業(yè)務(wù)進(jìn)行實(shí)時環(huán)境數(shù)據(jù)的處理，對車輛進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃。“邊緣數(shù)據(jù)中心這種網(wǎng)絡(luò)模式還是更勝一籌的。”朱曉云說。
邊緣數(shù)據(jù)中心怎樣部署，電信運(yùn)營商也正在積極探索。段曉東介紹，目前中國移動正在推動邊緣計(jì)算發(fā)展。“中國移動目前正在以場景為中心，超前儲備面向邊緣接入的站點(diǎn)資源。”段曉東說，移動也正在研發(fā)多元化的硬件平臺體系。“邊緣計(jì)算平臺可分為兩個，一個是面向IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）層的基礎(chǔ)設(shè)施管理平臺，另一個是邊緣計(jì)算SaaS（軟件即服務(wù)）層、PaaS（平臺即服務(wù)）層能力調(diào)度平臺。目前這兩個平臺，中國移動都已經(jīng)完成初步開發(fā)工作。”
“今年6月，三大運(yùn)營商與英特爾等合作伙伴一起發(fā)布了第一款OTII（開放電信基礎(chǔ)設(shè)施）硬件的參考模型，就是希望推動硬件設(shè)備能夠滿足邊緣場景的需求。”段曉東說。
獲得政策支持
目前的國家政策，已經(jīng)明確表示出對邊緣數(shù)據(jù)中心的支持。今年2月國家發(fā)展和改革委員會公布了今年新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程擬支持項(xiàng)目名單，在之前國家發(fā)改委印發(fā)的《關(guān)于組織實(shí)施2018年新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程的通知》中明確指出，2018年要在不少于5個城市開展5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，至少開展4K高清、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、無人機(jī)等典型5G業(yè)務(wù)及應(yīng)用，將重點(diǎn)關(guān)注邊緣數(shù)據(jù)中心能效、安全、部署空間等問題。
ODCC在2017年初開始對邊緣數(shù)據(jù)中心進(jìn)行相關(guān)的研究，并于2017年發(fā)布了《邊緣數(shù)據(jù)中心白皮書》，提出了邊緣數(shù)據(jù)中心技術(shù)架構(gòu)的模式和定義。“邊緣數(shù)據(jù)中心處于發(fā)展初期，它的應(yīng)用場景非常廣泛，目前基礎(chǔ)運(yùn)營商、IDC服務(wù)商、設(shè)備廠商等紛紛開始布局，但在其技術(shù)研究及推廣應(yīng)用過程中還存在諸多問題。”朱曉云說。
她表示，各廠商都有各自的優(yōu)勢和資源，但目前基于其業(yè)務(wù)特點(diǎn)，對邊緣數(shù)據(jù)中心理解層面各不相同，研究方向也各有不同，無法實(shí)現(xiàn)資源共享和優(yōu)勢互補(bǔ)。
在此背景下，ODCC研究出臺了《邊緣數(shù)據(jù)中心應(yīng)用場景白皮書》，定義了邊緣數(shù)據(jù)中心七大技術(shù)應(yīng)用場景、十五大業(yè)務(wù)應(yīng)用場景，明確邊緣數(shù)據(jù)中心應(yīng)用邊界，推動行業(yè)概念統(tǒng)一。
據(jù)朱曉云介紹，該白皮書的受眾是針對數(shù)據(jù)中心監(jiān)管部門、數(shù)據(jù)中心上下游產(chǎn)業(yè)鏈各廠商，以及從事邊緣數(shù)據(jù)中心研究的團(tuán)體以及個人等。“未來幾年是邊緣數(shù)據(jù)中心發(fā)展的關(guān)鍵時期，產(chǎn)業(yè)界各方應(yīng)明確邊緣數(shù)據(jù)中心應(yīng)用邊界，實(shí)現(xiàn)行業(yè)概念統(tǒng)一。”
