淺談5G時代給云計算網(wǎng)絡基礎架構帶來的改變

王鈺

摘要：隨著5G時代的來臨，用戶對于高帶寬、高速度及低延遲有了更大的需求，這就表示網(wǎng)絡通信將會逐漸分散，而集中式計算機網(wǎng)絡的架構開始逐漸去中心化，將從“云計算”向“邊緣計算”發(fā)展。

關鍵詞：5G;云計算;邊緣計算

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）06-0032-02

云計算的基礎就是網(wǎng)絡、計算以及存儲。網(wǎng)絡作為云計算的重要元素之一，網(wǎng)絡基礎架構及其發(fā)展則是重要的環(huán)節(jié)，而網(wǎng)絡架構就會涉及可靠性、性能、可擴展性等多方面內容。5G時代的來臨同時帶來了高帶寬、超高可靠性、超低延遲通信以及對大連接的需求，這就表示5G的通信網(wǎng)絡將會更加分散，從而“去中心化”，進而在網(wǎng)絡邊緣部署小型或便攜式數(shù)據(jù)中心，以本地化終端請求，以滿足高帶寬及超低延遲的要求。這也標志著5G時代會更加促進云計算網(wǎng)絡基礎架構向邊緣化發(fā)展。

1 5G時代前景

5G時代的來臨將會給概念科技帶來實現(xiàn)可能，而5G的特點主要是高速度、泛在網(wǎng)、低延時以及海量大連接等，具有廣闊的應用前景。目前VR技術并不是那么普及最主要的原因在于4G網(wǎng)絡不能提供其所需的網(wǎng)速，而5G的到來就完全可以滿足;在日常生活中，經(jīng)常會遇見在電梯里或者地下車庫里面信號不好被迫中斷的情況，而5G技術具有的泛在網(wǎng)f廣泛存在的網(wǎng)絡）等特點促使網(wǎng)絡信號隨處可見，從理論上來說可以讓用戶“永不掉線”，這是因為5G基站本身是一種微基站，體積占地更小、但是分布更多更廣，從而可以發(fā)出比4G的信號塔更加高密度的信號出來;無人駕駛車輛之所沒有全面普及也是因為4G的網(wǎng)絡反應不能達到低延遲的要求，但是5G技術的主要特點在于時延的最低要求是1毫秒甚至比這更低，這就能夠滿足現(xiàn)在所提出的無人駕駛汽車、無人駕駛飛機的基本技術需求。5G技術的海量大連接性也將為物聯(lián)網(wǎng)普及、智能家居市場帶來大的突破性進展，這同時也標志著5G的通信網(wǎng)絡會更加分散。

2云計算架構現(xiàn)狀

云計算就是把大量的高度虛擬化的資源管理起來，組成一個大的資源池，用來統(tǒng)一提供基礎服務。云計算架構主要分為服務及管理這兩個方面。在服務方面，主要為用戶提供各類基于云的服務，共包含3個層次：基礎設施即服務IaaS、平臺即服務PaaS、軟件即服務SaaS。在管理方面，主要是云的管理層為中心，它的主要功能是確保整個云計算中心可以安全穩(wěn)定的運行，同時被高效的管理。

云基礎架構是說在原有的各類硬件設施，例如計算、存儲、網(wǎng)絡硬件層的基礎上，進一步增加云層、虛擬化層，讓這個架構更有效地進行資源的整合和利用。云層主要功能是對資源池進行高效的調配及利用，按照當前系統(tǒng)所需，自動生成云資源，從而將更多的應用系統(tǒng)按照流程化進行自動管理，目的是為了提升計算效率。

虛擬化層主要是現(xiàn)有云基礎架構大多都使用虛擬化技術，例如存儲虛擬化、網(wǎng)絡虛擬化、計算虛擬化等虛擬技術;通過虛擬化層，從而改善了硬件方面自身的差異，為了向上層呈現(xiàn)出更加具有彈性，具有可塑性及標準化的虛擬資源池。

云基礎架構使用虛擬化整合及自動管理，應用系統(tǒng)可以共享其資源池，同時通過云平臺層的自動化管理，有了智能管理及易于擴充等特點，進一步幫助用戶構建IaaS（基礎架構即服務）云業(yè)務模式。云基礎架構資源池讓網(wǎng)絡技術，存儲硬件資源等不再是重點，重要的是將各個資源整合，形成一個智能的，可擴充的資源池，從而面向云應用實現(xiàn)自動管理及運維。事實上，云基礎架構融合的關鍵在于網(wǎng)絡。就拿整個網(wǎng)絡基礎架構來說，網(wǎng)絡是把整個計算資源池、存儲資源池及用戶聯(lián)系在一起的紐帶，只有網(wǎng)絡才能夠充分感知到各類資源池及用戶的動態(tài)變化，從而積極進行動態(tài)響應，維護網(wǎng)絡連通性的這是云策略的重要保障之一。

總而言之以云計算為基礎的數(shù)據(jù)中心是云網(wǎng)融合及聯(lián)動的重要保障，也因智能動態(tài)的維護使得資源池的可利用率更高。

3 5G時代給云計算架構帶來的改變

就網(wǎng)絡現(xiàn)狀而言，應用及用戶越來越多地被夾雜在“去中心化”的浪潮中，例如：各類應用用戶入口去中心化，給應用帶來等多元化的用戶，改變用戶溝通方式;電商去中心化從而使得用戶需求快速被滿足、用戶購物時間大幅減少、用戶選擇困難問題被解決、電商減少中間環(huán)節(jié)使得運營效率大大提高;通過打造一個去中心化的旅行服務生態(tài)體系，從而促進旅游數(shù)字化發(fā)展，在這個過程中，并不只是旅客受益，這讓中小型旅行公司很大程度地節(jié)約了企業(yè)成本。

這一系列的去中心化從另種層面來看，用戶已經(jīng)去中心化，那么數(shù)據(jù)將會隨之去中心化，而網(wǎng)絡的存儲、運算方式也要隨之進行去中心化，所以就有了網(wǎng)絡基礎架構的去中心化，這就是云計算架構向邊緣計算的改變。

5G時代帶來的邊緣計算，實際就是在網(wǎng)絡架構中間增加了MEc（Multi-AccessEdge computing，多接入邊緣計算）這一個角色，而MEc方案和傳統(tǒng)cDN（coment Delivery Netw叫k，內容分發(fā)網(wǎng)絡）來比，一方面可以改善用戶體驗，節(jié)省帶寬資源：它的規(guī)模和數(shù)量將會大幅上漲，也要求各類應用及服務的快速加載，讓用戶享受不間斷的高質量網(wǎng)絡體驗，這就需要更加大的傳輸速度及更低的延遲;另一個方面通過把計算能力下沉到移動邊緣的節(jié)點上，從而提供第三方應用的集成，這會為移動邊緣人口的服務創(chuàng)新提供出無限可能，這會使得網(wǎng)絡將加開放，用戶按照自身需求量身定制，這就提升了工作效率及經(jīng)濟效益。

4總結

5G時代對于網(wǎng)絡海量數(shù)據(jù)處理具有高效、快速、低延遲等要求，這就使通信網(wǎng)絡更加分散，相比原有云計算的網(wǎng)絡架構來說，5G時代多了邊緣計算MEC（Muhi-AccessEdge Computing，多接入邊緣計算）這一個角色，成為網(wǎng)絡架構變化的重大特征，同時邊緣網(wǎng)絡概念第一次出現(xiàn)在無線網(wǎng)絡體系中，這勢必將推動網(wǎng)絡建設、支撐、運營鏈條的革命性重構。

[通聯(lián)編輯：唐一東]