因应企业边缘运算需求 云端业者布局可弹性配置的分散式云服务
DIGITIMES Research观察,企业數字转型为云端市场新一波成长动力,但企业转型过程存在高技术门槛、复杂情境和严格數據法规等挑战,云端业者为协助企业克服挑战,积极投资網絡建设,另研发分散式云端(distributed cloud)架构(以下简称分散式云)整合云端至地端服务,同时兼具云端高运算力和边缘运算(edge computing)低延迟双重特性,因而,分散式云服务成为云端供应链业者值得关注的重点。
全球产业數字转型趋势带动企业上云,集中式云端網絡无法符合低延迟網絡服务、企业定制化需求和數據法规限制等,而分散式網絡架构方案,可将云端服务扩张至地端,满足各产业數字转型的需求。
分散式云服务包括缩短數據传输距离与整合第三方服务,云端业者为提供低延迟的服务而兴建都会区數據中心。同时采用设置边缘服務器(edge server)、串接運營商數據中心等方式补强边缘端服务,实现完整涵盖云端至地端,此外,云端业者整合第三方合作业者服务,因应企业应用的定制化需求。
分散式云服务可将云端服务延伸至地端,并结合边缘运算软硬件,不仅可扩张云端服务市场,且提升边缘运算软硬件需求,同时云端业者亦可切入边缘运算市场,甚至主导边缘运算发展方向。另外,分散式云架构可衔接既有云端软硬件供应链,而产业數字转型需求、5G、AI (Artificial Intelligence)/ ML (Machine Learning)和边缘运算需求加剧,分散式云市场成为既有云端供应链业者值得关注的新战线。
集中式網絡转向分散式架构 实现云端无所不在愿景
产业數字转型带动企业上云趋势,但企业采用云端服务面临服务稳定性、企业定制化需求、數據隐私和數據主权规范的挑战,而集中式云端網絡无法符合企业应用门槛,因此,云端业者推出分散式網絡架构方案,并将云端服务扩张至地端,借此满足产业整合云端及地端的应用需求。
企业采用云端服务实现數字转型愿景,但企业应用所需的網絡品质、定制化需求和數據法规等因素,使企业用户在數字转型时面临三大挑战。
一、企业应用To B (business)市场不同于面向消费者的To C (customer)市场,实际应用领域包含工厂、矿场、农地和大型购物中心等,因场景特性而聯網品质差异极大,进而造成企业连结互聯網延迟、使用云端服务效率不彰的问题。
二、企业应用亦具有较高的技术门槛,例如智能工厂的自动化机械仰赖极低延迟的应用服务,同时企业更重视关键参数數據外流风险,因此,數據在地端储存、實時分析处理为企业重视的方向。
三、數字经济时代下數據为经济发展关键,各国政府高度重视數據主权、數據隐私等议题,并陆续制定數據保护政策及规范,形成企业使用數據时必须遵循的前提条件,如欧盟「一般數據保护规范」(General Data Protection Regulation;GDPR)对所有在欧盟境内经商的企业皆具规范效力。

DIGITIMES Research观察,數字转型趋势带动云端市场成长,云端业者积极投资兴建超大型數據中心(hyperscale data center),但市场成长不仅需求量增长,同时用户对云端服务的需求也日趋复杂,如智能工厂不仅仰赖高可靠性、低延迟服务实现生产自动化,同时云端服务亦须具备定制化弹性,因应工厂生产环境的复杂性。
以往集中式云端網絡由云端业者主导數據中心建置地点,云端服务透过互聯網提供全球用户,另外,超大型數據中心主要负责云端服务和AI运算工作。
集中式云端網絡具有规模优势、资源集中可弹性分配等优点,但同时存在传输延迟、传输频繁和數據主权的问题。
云端业者逐步由原本集中式云架构转型为分散式云,并基于分散式运算和混合云概念,云端业者纷纷推出分散式云产品组合,以实现提升云端服务品质,同时维持云端服务的稳定性、产业需求与政策规范等多重诉求。
分散式云将运算工作分散在云端至边缘端的不同網絡节点,以大型云端數據中心为基础,同时在都会区周边建置數據中心,或与運營商合作串联双方數據中心,甚至在企业端设置边缘服務器等方式,整合分散各地的运算节点提供云端服务,目的为解决传输延迟、數據隐私等问题。

云端业者考量多数企业用户位于都会区,同时都会区網絡基础设施相对完善,因此将新建數據中心设在都会区周边,借此缩短數據传输距离,符合降低延迟、满足都会区用户需求的双重目标。
Google投资英国的新計劃将在邻近伦敦都会区约19公里的Waltham Cross建设新數據中心;而微软(Microsoft)则在加拿大魁北克市区周边布建4座新數據中心。
都会区數據中心(metro data center)亦被称为大型边缘(hyperscale edge)數據中心,并已形成边缘云(edge cloud)服务模式,目前云端业者、以及如Akamai的網絡内容递送服务(Content Delivery Network;CDN)业者,皆为建置都会区數據中心的业者。
都会区數據中心与大型數據中心两者彼此相辅相成,云端业者持续投资大型數據中心满足全球快速增长的云端服务需求,而都会区數據中心强化云端业者提供低延迟的服务。

分散式云带动網絡设备多元化 云端硬件供应链发展商机浮现
分散式云架构涉及數據中心網絡与云端服务同步转型,云端业者采用设置边缘服務器、串接運營商數據中心等方式强化边缘端服务,并可衔接云端服务,实现完整涵盖云端至地端、边缘端的分散式云架构。同时云端业者整合第三方合作厂商服务,可有效因应企业应用的定制化需求。
DIGITIMES Research观察,由于产业应用具有高度定制化特性,因此,云端业者需考量如何将云端服务与地端企业需求紧密整合,达到无缝整合云端網絡和地端应用的目标。
目前大型云端业者提供包含解决方案、服务产品、第三方业者服务和硬件设备等不同产品类型,以多面向产品组合满足企业应用的不同需求。
■ 云端业者因应定制化需求提供不同建置方案与服务组合
分散式云服务重点在衔接云端網絡与地端环境,云端业者采用设立边缘服務器协助延伸云端網絡的模式,另外,云端业者也与運營商合作,由云端边缘设备直连电信數據中心方式整合电信網絡和云端服务。
云端业者在企业端设置边缘服務器,同时透过互聯網维持与云端平臺连线,而边缘服務器可在地端、企业内部执行部分云端服务,满足實時运算、數據在地储存等需求,进而实现云端服务延伸至地端的目标。
因应5G、边缘运算时代来临,云端业者亦与運營商合作,云端业者边缘设备可与电信數據中心专线连接或共置一地,运用电信级網絡整合云端服务,达到低延迟高品质的合作综效。

云端业者与運營商合作的重点方案有AWS Wavelength和Azure Public MEC。一般情况下,用户使用云端服务时,數據传输需先经運營商接取網絡(access network)、核心網絡后,再传输至云端业者網絡,另一方面因數據传输节点多且距离远造成延迟时间长,因此无法符合极低延迟时间的应用需求。
云端业者设立边缘设备衔接电信網絡,采用双方设备共置一地或专线连接方式,云端业者边缘设备可實時提供部分云端服务,借由缩短數據传输环节和距离,提供极低延迟的云端服务。
而衔接運營商方案必须基于电信網絡,因此,属于由運營商主导提出云服务的方案。
另外,云端业者可透过布建边缘服務器延伸云端網絡,依用户需求、复杂环境特性选择服務器或强固型设备,同时可增为单、多机柜规模,设置于用户數據中心或用户指定地点。

■ 边缘端和第三方业者产品 提升云端业者分散式云方案完整性
分散式云網絡架构复杂,可分为云端網絡、云端網絡边缘、边缘端/地端和强固型终端等不同網絡环节。DIGITIMES Research观察,云端业者分散式云服务多集中在边缘端方案,具有强化衔接云端網絡和地端、物联网设备的关键功能。
分散式云产品为软硬整合服务并采用订阅制收费,云端业者分别订定硬件设备、軟件服务订阅费用,欲以订阅制模式降低一次性投资金额,提升企业用户采购服务的意愿。
云端业者提供分散式云产品组合有助满足定制化需求,并可因应全球各国數據法规要求提供在无须聯網仍可使用的专属服务,如Google Distributed Cloud Hosted支持在断网环境下仍可提供Google云端服务。
多项分散式云产品可整合为解决方案,并搭配既有云端服务提升应用价值,如亚马逊AWS的Integrated Private Wireless方案,方案结合AWS云端網絡、AWS Local Zones、AWS Outposts、AWS Snow和电信網絡等服务,有助提升服务应用价值。

DIGITIMES Research观察,第三方厂商产品增加分散式云加值服务选项,云端业者布局聚焦于云端平臺及服务,由合作厂商提供网通设备、接取網絡、加值軟件服务和电信级網絡,双方合作具三大综效价值。
一、云端业者生态系合作厂商以運營商具重要地位,AWS Wavelength、Azure Public MEC方案仰赖運營商網絡,而運營商基于公众电信網絡经验,可协助解决分散式云服务所面临的各项網絡维运挑战。
二、云端业者基于云端服务优势,结合第三方合作厂商产品发挥合作综效,云端业者欲以丰富生态系资源吸引用户采购分散式云服务。
三、指标云端业者彼此发展重心略有差异,其中微软Azure具有最广泛的合作厂商生态系,如Azure Private MEC方案弹性大,方案可结合众多合作厂商产品,进而大幅提升服务定制化能力。

■ 分散式云服務器规格依循国际标准
DIGITIMES Research观察,云端业者分散式云服務器规格依循国际标准,依据企业应用需求可从单一服務器扩展至多机柜组合,另外包含强固型服務器。
云端业者硬件设备来源主要为既有供应商并采白牌供应方式,主因为分散式云服务具有软硬件整合、串联云端服务特性,因此,云端业者延续云端服务订阅模式,由云端业者提供软硬件、企业用户只需订阅即可使用。
另外,微软Azure设备采认证标准,确保硬件设备符合分散式云服务需求和安全性。DIGITIMES Research观察,设备认证标准有助扩大硬件供应来源,例如工业电脑商研华亦为微软Azure Stack HCI产品的认证供应商之一。
整体而言,云端业者依赖既有供应链厂商提供硬件设备,预期既有服務器业者因具备服務器生产经验、云端业者合作经验而拥有发展优势,另外,对擅长定制化研发的软硬件厂商亦具有发展机会。
展望未来,考量企业应用需要更低延迟、更大數據传输速率和系统稳定性,分散式云服务软硬件设备将持续升级并带动软硬件供应链发展商机。目前Google已公告预定升级硬件规格,包含Google Distributed Cloud Hosted可采用英特尔第四代Intel Xeon处理器、NVIDIAA100 GPU、DDR5存儲器和最高400 Gbps的數據传输规格,另外亦新增多款Google Distributed Cloud Edge服務器型号。

分散式云结合IoT与AI技术趋势值得关注
以往AI/ML采云端训练、云端推论模式,企业需连线至云端數據中心进行AI/ML推论。因而存在推论延迟时间长、數據传输量大,甚至无法满足數據隐私的规范问题。
分散式云产品可支持AI/ML云端训练、边缘推论的模式,AI/ML边缘推论有助缩短延迟时间、减少數據传输量,同时數據在地端进行分析,可符合數據隐私规范。
例如监视器影像分析适用分散式云服务,摄影机影像數據可在地端、企业内部實時处理,大幅缩短影像識別的延迟时间,同时符合个人數據隐私规范,甚至延伸整合不同云端服务,加速落实新应用方案。

以智能零售(smart retail)为例,Google基于分散式云架构提供无人商店解决方案。商店内设置搭载虚拟化运算丛集的边缘服務器,可在商店端實時进行客户數據确认、物联网數據搜集、商店门禁管理、购物和计价分析和商店库存管理等多方面功能,此外,可将经分析后、无隐私疑虑的數據上传云端,结合云端平臺完整服务进行大数据管理和深入分析。

DIGITIMES Research观察,分散式云服务历经多年发展,目前在产业數字转型需求带动,5G、AI/ML和边缘运算技术日益成熟的背景下,分散式云服务具三大特点,有望带动设备供应链与应用市场新一波成长。
一、分散式云服务不同于以往云端服务,具有高度整合软硬件、定制化的特性。目前云端业者运用自身生态系资源布局云端服务、硬件设备,成为服務器、网通、电信设备、系统整合和加值軟件等合作厂商新商机。
二、云端业者升级分散式云产品用于机器视觉、边缘AI/ML运算,借此提升分散式云服务价值,预期分散式云服务将成为加速边缘AI推论商用化、边缘AI市场发展的助力。
三、产业數字转型仍在初期,协助企业解决數字转型的痛点需求为分散式云服务市场的成长关键,预期基于分散式云架构的新兴应用将大量出现,加速探索产业數字转型的核心需求。

结语
展望未来,在产业數字转型、AI新浪潮趋势带动下,云端市场可望迎来新一波成长动力。然而为满足多元应用情境需求,推动云端业者加速投资云端網絡基础建设、云端服务延伸边缘。
DIGITIMES Research观察,以往建置巨型數據中心、集中式云端服务不易满足未来市场需求和政策规范,而整合云端、边缘运算的分散式云架构预计成为市场主流。
目前边缘AI虽然深受产业界重视,然应用市场成长缓慢不如预期,而分散式云服务结合云端服务和边缘运算,成为推动边缘AI商用化的助力,同时亦有助云端业者切入边缘AI市场,因此,分散式云服务同为云端业者投资布局的方向,甚至主导边缘AI发展趋势。
在數字转型浪潮推动下,云端业者逐步补强边缘运算、AI边缘推论能力,预期未来仍以云端服务为核心,并结合边缘运算、生态系第三方厂商产品,分散式云服务可衔接既有云端软硬件供应链,减缓从零建立新供应链的阻碍,因此,未来分散式云技术演进趋势、市场商机将是既有云端供应链业者必争的市场。
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