淺談5G時(shí)代給云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)帶來(lái)的改變

王鈺

摘要：隨著5G時(shí)代的來(lái)臨，用戶(hù)對(duì)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(luò)通信將會(huì)逐漸分散，而集中式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)開(kāi)始逐漸去中心化，將從“云計(jì)算”向“邊緣計(jì)算”發(fā)展。

關(guān)鍵詞：5G;云計(jì)算;邊緣計(jì)算

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）06-0032-02

云計(jì)算的基礎(chǔ)就是網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算以及存儲(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)作為云計(jì)算的重要元素之一，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)及其發(fā)展則是重要的環(huán)節(jié)，而網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)就會(huì)涉及可靠性、性能、可擴(kuò)展性等多方面內(nèi)容。5G時(shí)代的來(lái)臨同時(shí)帶來(lái)了高帶寬、超高可靠性、超低延遲通信以及對(duì)大連接的需求，這就表示5G的通信網(wǎng)絡(luò)將會(huì)更加分散，從而“去中心化”，進(jìn)而在網(wǎng)絡(luò)邊緣部署小型或便攜式數(shù)據(jù)中心，以本地化終端請(qǐng)求，以滿(mǎn)足高帶寬及超低延遲的要求。這也標(biāo)志著5G時(shí)代會(huì)更加促進(jìn)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)向邊緣化發(fā)展。

1 5G時(shí)代前景

5G時(shí)代的來(lái)臨將會(huì)給概念科技帶來(lái)實(shí)現(xiàn)可能，而5G的特點(diǎn)主要是高速度、泛在網(wǎng)、低延時(shí)以及海量大連接等，具有廣闊的應(yīng)用前景。目前VR技術(shù)并不是那么普及最主要的原因在于4G網(wǎng)絡(luò)不能提供其所需的網(wǎng)速，而5G的到來(lái)就完全可以滿(mǎn)足;在日常生活中，經(jīng)常會(huì)遇見(jiàn)在電梯里或者地下車(chē)庫(kù)里面信號(hào)不好被迫中斷的情況，而5G技術(shù)具有的泛在網(wǎng)f廣泛存在的網(wǎng)絡(luò)）等特點(diǎn)促使網(wǎng)絡(luò)信號(hào)隨處可見(jiàn)，從理論上來(lái)說(shuō)可以讓用戶(hù)“永不掉線(xiàn)”，這是因?yàn)?G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(hào)塔更加高密度的信號(hào)出來(lái);無(wú)人駕駛車(chē)輛之所沒(méi)有全面普及也是因?yàn)?G的網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)不能達(dá)到低延遲的要求，但是5G技術(shù)的主要特點(diǎn)在于時(shí)延的最低要求是1毫秒甚至比這更低，這就能夠滿(mǎn)足現(xiàn)在所提出的無(wú)人駕駛汽車(chē)、無(wú)人駕駛飛機(jī)的基本技術(shù)需求。5G技術(shù)的海量大連接性也將為物聯(lián)網(wǎng)普及、智能家居市場(chǎng)帶來(lái)大的突破性進(jìn)展，這同時(shí)也標(biāo)志著5G的通信網(wǎng)絡(luò)會(huì)更加分散。

2云計(jì)算架構(gòu)現(xiàn)狀

云計(jì)算就是把大量的高度虛擬化的資源管理起來(lái)，組成一個(gè)大的資源池，用來(lái)統(tǒng)一提供基礎(chǔ)服務(wù)。云計(jì)算架構(gòu)主要分為服務(wù)及管理這兩個(gè)方面。在服務(wù)方面，主要為用戶(hù)提供各類(lèi)基于云的服務(wù)，共包含3個(gè)層次：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS、平臺(tái)即服務(wù)PaaS、軟件即服務(wù)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(gè)云計(jì)算中心可以安全穩(wěn)定的運(yùn)行，同時(shí)被高效的管理。

云基礎(chǔ)架構(gòu)是說(shuō)在原有的各類(lèi)硬件設(shè)施，例如計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)硬件層的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步增加云層、虛擬化層，讓這個(gè)架構(gòu)更有效地進(jìn)行資源的整合和利用。云層主要功能是對(duì)資源池進(jìn)行高效的調(diào)配及利用，按照當(dāng)前系統(tǒng)所需，自動(dòng)生成云資源，從而將更多的應(yīng)用系統(tǒng)按照流程化進(jìn)行自動(dòng)管理，目的是為了提升計(jì)算效率。

虛擬化層主要是現(xiàn)有云基礎(chǔ)架構(gòu)大多都使用虛擬化技術(shù)，例如存儲(chǔ)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、計(jì)算虛擬化等虛擬技術(shù);通過(guò)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(biāo)準(zhǔn)化的虛擬資源池。

云基礎(chǔ)架構(gòu)使用虛擬化整合及自動(dòng)管理，應(yīng)用系統(tǒng)可以共享其資源池，同時(shí)通過(guò)云平臺(tái)層的自動(dòng)化管理，有了智能管理及易于擴(kuò)充等特點(diǎn)，進(jìn)一步幫助用戶(hù)構(gòu)建IaaS（基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)）云業(yè)務(wù)模式。云基礎(chǔ)架構(gòu)資源池讓網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，存儲(chǔ)硬件資源等不再是重點(diǎn)，重要的是將各個(gè)資源整合，形成一個(gè)智能的，可擴(kuò)充的資源池，從而面向云應(yīng)用實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理及運(yùn)維。事實(shí)上，云基礎(chǔ)架構(gòu)融合的關(guān)鍵在于網(wǎng)絡(luò)。就拿整個(gè)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)是把整個(gè)計(jì)算資源池、存儲(chǔ)資源池及用戶(hù)聯(lián)系在一起的紐帶，只有網(wǎng)絡(luò)才能夠充分感知到各類(lèi)資源池及用戶(hù)的動(dòng)態(tài)變化，從而積極進(jìn)行動(dòng)態(tài)響應(yīng)，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)連通性的這是云策略的重要保障之一。

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

3 5G時(shí)代給云計(jì)算架構(gòu)帶來(lái)的改變

就網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀而言，應(yīng)用及用戶(hù)越來(lái)越多地被夾雜在“去中心化”的浪潮中，例如：各類(lèi)應(yīng)用用戶(hù)入口去中心化，給應(yīng)用帶來(lái)等多元化的用戶(hù)，改變用戶(hù)溝通方式;電商去中心化從而使得用戶(hù)需求快速被滿(mǎn)足、用戶(hù)購(gòu)物時(shí)間大幅減少、用戶(hù)選擇困難問(wèn)題被解決、電商減少中間環(huán)節(jié)使得運(yùn)營(yíng)效率大大提高;通過(guò)打造一個(gè)去中心化的旅行服務(wù)生態(tài)體系，從而促進(jìn)旅游數(shù)字化發(fā)展，在這個(gè)過(guò)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(lái)看，用戶(hù)已經(jīng)去中心化，那么數(shù)據(jù)將會(huì)隨之去中心化，而網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)、運(yùn)算方式也要隨之進(jìn)行去中心化，所以就有了網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)的去中心化，這就是云計(jì)算架構(gòu)向邊緣計(jì)算的改變。

5G時(shí)代帶來(lái)的邊緣計(jì)算，實(shí)際就是在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中間增加了MEc（Multi-AccessEdge computing，多接入邊緣計(jì)算）這一個(gè)角色，而MEc方案和傳統(tǒng)cDN（coment Delivery Netw叫k，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)）來(lái)比，一方面可以改善用戶(hù)體驗(yàn)，節(jié)省帶寬資源：它的規(guī)模和數(shù)量將會(huì)大幅上漲，也要求各類(lèi)應(yīng)用及服務(wù)的快速加載，讓用戶(hù)享受不間斷的高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，這就需要更加大的傳輸速度及更低的延遲;另一個(gè)方面通過(guò)把計(jì)算能力下沉到移動(dòng)邊緣的節(jié)點(diǎn)上，從而提供第三方應(yīng)用的集成，這會(huì)為移動(dòng)邊緣人口的服務(wù)創(chuàng)新提供出無(wú)限可能，這會(huì)使得網(wǎng)絡(luò)將加開(kāi)放，用戶(hù)按照自身需求量身定制，這就提升了工作效率及經(jīng)濟(jì)效益。

4總結(jié)

5G時(shí)代對(duì)于網(wǎng)絡(luò)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(luò)更加分散，相比原有云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來(lái)說(shuō)，5G時(shí)代多了邊緣計(jì)算MEC（Muhi-AccessEdge Computing，多接入邊緣計(jì)算）這一個(gè)角色，成為網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變化的重大特征，同時(shí)邊緣網(wǎng)絡(luò)概念第一次出現(xiàn)在無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)體系中，這勢(shì)必將推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、支撐、運(yùn)營(yíng)鏈條的革命性重構(gòu)。

[通聯(lián)編輯：唐一東]