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5G带动边缘运算需求 可望掀起微型资料中心热潮

随著5G商机,物联网及边缘运算需求急速攀升,可望带动微型资料中心商机;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

任谁都不会否认,随著行动装置的高度普及,及人们与网络服务的黏著度持续攀升,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地台讯号,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),为一种与行动核心网络集成的边缘运算技术,尽管它带有分散式基地台的架构意涵,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,更可凭借临近基地台的优势条件,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)、扩增实境(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;其中部署于基地台端,算是比较常见的情况,当消费大众存取网络服务时,基地台一旦收到终端行动装置的讯号,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,是否在基地台近端实现,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接口的NFV架构;基于此一NFV架构,ETSI再接再厉成立行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行动网络边缘之处,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「行动边缘运算」更名为「多接取边缘运算」,惟前后的英文简称都是MEC。

微型资料中心,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行动网络用户的近端,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,边缘运算是由微型资料中心组成的「网状网络」,用户把机敏资料储存在本地端,再把所有接收到或者处理过的资料,传递到主要资料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资料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行动装置(手机或穿戴式装置)、物联网装置,或其它诸如摄影机、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资料中心出现变化,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「微型资料中心」。业者预期,随著未来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,微型资料中心可望趁势崛起,成为市场关注的焦点。

一般来说,微型资料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,虽然在运行规模上无法与传统资料中心相比,但在安全、效能等方面的要求,仍须比照传统资料中心等级。现今有愈来愈多业者开始对微型资料中心有所著墨,譬如研华推出Packetarium XLc盒式微型资料中心,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,也看好微型资料中心商机,于去年推出集成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资料中心方案。

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