5G带动边缘运算需求 可望掀起微型数据中心热潮

2019/05/02 - DIGITIMES企划

任谁都不会否认，随着移动设备的高度普及，及人们与网络服务的黏着度持续攀升，多数人对网络服务回应速度的要求愈来愈严苛，容忍度也愈来愈低，着眼于此，国际电信联盟(ITU-R)将低延迟、高容量、良好使用者体验等三大特性，列为5G服务需求标准。以其中最受人瞩目的低延迟特点来看，要求无线端的延迟时间为1毫秒，至于点对点传输的延迟时间则是5~10毫秒。

不论是1毫秒或5~10毫秒标准，显然都不是现今4G架构所能达成的，只因目前所有网络封包皆须经过后端骨干网络(Backhaul)、电信核心网络(Evolved Packet Core；EPC)，传输流程略显繁琐，故而呈现在以秒为单位的高延迟状态。因此电信营运商为了达到未来5G服务需求标准，别无他法，势必得重整其Backhaul与EPC，从而衍生几个极为重要的新关键字，一是「Cloud RAN」，藉由云端集中处理与转发大量基站信号，并利用现有工业标准服务器执行网络功能，实现低成本部署、达到负载平衡，简化网络配置。

MEC边缘运算，使服务延迟缩短为毫秒级

另一是「多接取边缘运算」(Multi-access Edge Computing；MEC)，为一种与移动核心网络整合的边缘运算技术，尽管它带有分散式基站的架构意涵，看似与Cloud RAN的集中式架构站在对立面，但有趣的是，历经近年技术演进，MEC已经能与Cloud RAN共存互补，不仅可适时卸载Cloud RAN运算负荷，更可凭藉临近基站的优势条件，得以实现1毫秒、5~10毫秒等不同状态下的低延迟目标；换句话说，有了MEC边缘运算平台，可望加速催生众多需要极低延迟的应用服务，比方说虚拟实境(VR)、增实境(AR)、自驾车或无人机等等应用场景。

事实上，因应部署需求的差异，MEC运算平台可被布建于不同位置，例如Radio Node、Aggregation Point甚至是Core Network；其中部署于基站端，算是比较常见的情况，当消费大众存取网络服务时，基站一旦收到终端移动设备的信号，便可由MEC先针对这个封包进行预判，看看最终消费者想要使用的服务，是否能直接由MEC运算平台提供，若不行，才经过后端骨干网络、电信核心网络来存取云端服务。

无论消费者想要的服务，是否在基站近端实现，都足以彰显MEC的存在价值，因为它具备流量卸载的能力，一来能为消费者提供更迅捷的回应速度，二来也有助于减少将服务封包后送的机率，连带节省大量带宽耗用，进而带动整体网络建置成本的下降。

深究多接取边缘运算这个名称的由来，与欧洲电信标准协会(ETSI)息息相关。该协会的网络功能虚拟化标准工作组(NFV ISG)致力推动电信网络当中网络功能的虚拟化，于是提出一个能够弹性布建软硬件与开放性标准界面的NFV架构；基于此一NFV架构，ETSI再接再厉成立移动边缘运算技术标准工作组(MEC ISG)，该工作组的工作重点，在于让内容服务或应用服务供应商能够透过移动网络边缘之处，就近享有云端运算能力。值得一提的，检视MEC ISG成立初期的「MEC」原意是「Mobile Edge Computing」，后来系因ETSI基于扩大终端装置的服务范畴考量，才决定将「移动边缘运算」更名为「多接取边缘运算」，惟前后的英文简称都是MEC。

微型数据中心，标榜快速部署、弹性安装

迄至目前，ETSI陆续发布十多个以上的PoC案例，含括视讯分析、健康医疗或企业服务等不同类型的应用情境，意在验证MEC架构可行性，其中不乏来自台湾的案例。2017年中旬远传电信与工研院合作启动「5G Intelligent Mobile Edge Computing平台技术」的研发，期以催生5G网络边缘云端商务平台方案，利用此平台介接远传电信的核心网络，将各种应用服务动态转移到移动网络用户的近端，使用户不需久等云端服务器的回应，将服务延迟降到最低，营造更好的使用者体验。

知名研究机构IDC曾指出，边缘运算是由微型数据中心组成的「网状网络」，用户把机敏数据储存在本地端，再把所有接收到或者处理过的数据，传递到主要数据中心或云端储存媒体；边缘运算与云端运算的概念颇为近似，基本上可以将边缘运算视为网络应用技术的新型态延伸。

由于边缘运算发生在邻近数据来源所在地的区域网络内，因此可以座落在一台大型运算设备，或是多个中型或小型运算设备的集合体，这些设备可能是个人移动设备(手机或穿戴式装置)、物联网装置，或其他诸如摄影机、闸道器等终端电子设备。因应这个运算环境的成形，使得屹立逾半世纪的传统大型数据中心出现变化，纵然它长期肩负运算与联网重任的角色不会消失，但会衍生新的小分身「微型数据中心」。业者预期，随着未来5G MEC急速发展，势必需要更多运算能力、更大储存空间，值此时刻，微型数据中心可望趁势崛起，成为市场关注的焦点。

一般来说，微型数据中心可以被部署在既有无线网络的重要节点，也很适合布建于电信塔的基底，数量可能非常多，虽然在运作规模上无法与传统数据中心相比，但在安全、效能等方面的要求，仍须比照传统数据中心等级。现今有愈来愈多业者开始对微型数据中心有所着墨，譬如研华推出Packetarium XLc盒式微型数据中心，个中配置288个Intel Xeon核心、大型边缘云端储存容量，同时搭载Wind River Titanium Cloud进行服务卸载与带宽管理，另结合了网络边缘的低延迟应用程序处理功能。

至于在UPS领域颇负盛名的伊顿，也看好微型数据中心商机，于去年推出整合UPS、配电装置、空调、监控与布线系统等众多功能的一体机柜，标榜快速部署、弹性安装之特性；据了解，包括VERTIV、施耐德电机APC、台达电等同业，皆已提供类似的微型数据中心方案。

2019企业机房论坛即将于5/16(四)假台北国际会议中心(TICC)盛大举办，如果您想了解目前市场上还有哪些机房解决方案，DIGITIMES邀集了台达电、施耐德、瑞力登、光明远大等业者与会，从设计规范、关键技术到维运体系，一共18堂课程让您一次掌握完整信息，欢迎即刻报名免费获取18门奇功绝艺：https://www.digitimes.com.tw/seminar/DForum_20190516/。


图说：随着5G商机，物联网及边缘运算需求急速攀升，可望带动微型数据中心商机；MarketsandMarkets预测，全球微型数据中心市场将从2015年17亿美元增至2020年63亿美元，其间复合年增长率近三成。(Oper8)