网络边缘云的部署方案研究研析讨论

网络边缘云的部署方案研究研析讨论

屈武权

天元瑞信通信技术股份有限公司    陕西 西安710051

摘要：为了明确当前网络边缘云的具体部署方案，推动我国计算机网络建设的进一步发展，需要从网络边缘云部署过程中的整体架构出发，从不同角度对网络边缘云的部署方案要点进行全面把握。在了解网络边缘云部署效果的同时，为类似网络边缘云的部署提供一定参考。

关键词：网络边缘云；部署要点；方案分析

前言：

随着智能移动设备的普及，移动终端对人们的生产生活产生了广泛的影响。不同的应用程序数量增加，移动用户对网络的要求也不断提高，任何网络问题都会对用户的体验产生严重影响。移动计算仍然存在存储空间、电池寿命和计算能力等问题，这将对移动边缘计算的发展产生负面影响。因此，研究网络边缘的部署方案变得更加重要。在5G时代，明确网络边缘云的部署要点和重要性，提供低成本的智能化应用程序部署方案，促进5G技术的进一步发展并推动5G时代的到来。

1网络边缘云部署架构

在5G网络架构设计中，需要确保设备集中协作，减少信令交互时延。与4G网络相比，核心网被划分成5G核心网和MEC平台两部分。MEC根据服务业务部署到不同层次。在未来5G网络部署中，需要利用设备架构数据中心形成5G基础设施平台，并划分为中心级、汇聚级、边缘级、接入级。MEC部署需要完成集中单元和分布式单元综合布置的一体化基站、接入级和边缘级部署。MEC部署位置分为边缘级、接入级和基站级。边缘级在地市级汇聚机房进行布设；接入级部署在放置5GCU、固网的本地机房中；基站级需要完成集中单元和分布式单元综合设置的一体化基站布设工作，并通过无线或者有线等方式进行接入。

2网络边缘云部署方案

2.1边缘云的系统部署

通信运营商在边缘云部署中可以利用MEC作为分布式网关UPF的延伸，加强UPF流量应用和汇聚工作，通过MEP平台与分流网关形成边缘云架构。需要加强不同层级部署管理工作，以确保业务内容与网络延时之间的适应性。MEC在布设过程中需要从不同角度进行科学规划，包括管理域、省级与地市M1C的边缘云能够满足不同时延要求，以满足不同业务需求，如高清视频、AV/VR/公共安全、无人机投递、工业机器人、自动驾驶仪器和远程医疗等。运营商可以利用边缘MAC完成扁平化架构部署工作，包括省级DC、区县DC、接入园区DC。

在具体的规划过程中，要对不同阶段的边缘部署进行深入分析：

（1）在规划期内需要形成MEC边缘目标架构，为之后的边缘部署方案奠定基础；

（2）在近期部署阶段需要以量化、扩大覆盖范围为主要目标完成全省骨架MEC节点部署工作；

（3）在中远期部署过程中，需要利用MEC节点进行园区边缘云部署，园区边缘云规模之间有明显差异，主要根据具体的需求进行部署。因此，规模并不统一。

2.2边缘计算业务平台部署

在部署边缘计算业务时，需要深入分析MEC平台的综合能力，包括存储、网络连接和计算资源等功能。通过虚拟化管理应用平台的功能，保证部署质量，并在无线接入网和移动网核心网之间完成虚拟化平台的部署。MEC平台可以发挥无线基站内部接入网的边缘云计算价值，获取公有云服务，与其他网络内部的私有云连接形成混合云。MEC平台可以通过云计算系统形成虚拟化软件环境，综合管理边缘云的IT资源。第三方应用需要通过虚拟机对边缘云进行有效部署，从而通过API获取无线网络的开放功能。

在MEC平台整体部署中，需要分析业务域和管理域。业务域确保第三方应用稳定运行，管理域综合管理MEC平台业务。MEC提供边缘服务，包含存储资源型IaaS和平台型PaaS服务。API容器和边缘应用框架需要注意，在部署过程中可以利用第三方应用的边缘ICT业务实现需求。

目前，在对MEC基本平台进行部署是主要包含以下内容：

（1）资源层部署。在计算型、存储型服务器和硬件加速卡的选择上需满足不同业务需求，如图形图像渲染、AI推理、网络高速转发等。加强APP应用的虚拟化平台资源管理，采用虚拟机方式和容器方式进行部署。虚拟机方式可基于open stack开放架构的IaaS平台获取虚拟机和持久存储等功能，而容器方式则需遵循标准Kubernetes开放架构，完成OCI标准接口CaaS平台设置，实现服务注册、发现、配置和治理框架等功能。

（2）能力层部署。在部署能力层时，需要加强网络能力分析工作，通过本地分流、NAT、虚拟防火墙VFW、DNS等功能研究提高组网服务水平。此外，可以加强带宽管理、无线网络信息、无线室内定位等不同服务研究。需要注意在实现这些服务业务时，必须关注网络能力的开放水平。API作为主要核心可以完成边缘服务和网络服务提供工作。能力层在设计过程中主要是以微服务化框架为核心进行部署的，在后续业务需求出现变化时可以引入AI、大数据等新的功能，促进MEC能力层丰富发展。

（3）应用层部署。这是边缘云部署的重要内容，在边缘位置部署的不同应用主要包含园区AV视频、视频监控等不同APP。

2.3 CDN系统以及边缘计算部署

CDN系统是一种分布式系统，主要用于提高网络性能和内容分发效率。它由一组分布在不同地理位置的服务器组成，这些服务器被称为CDN节点。这些节点通过复制和缓存来加速内容分发，并且会根据用户的地理位置和请求内容选择最近的节点进行服务。

在CDN系统的部署过程中，需要选择合适的节点位置，以便能够覆盖更广泛的用户群体，并且还需要考虑节点的可靠性和容错能力，确保整个系统能够稳定运行。此外，CDN系统还需要进行网络优化和安全防护，以提高内容分发的效率和保护用户的隐私。

边缘计算是指在离用户更近的地方进行计算，这样可以提高计算效率并降低延迟。CDN系统的边缘节点就是典型的边缘计算节点。在CDN系统的部署过程中，可以考虑将计算资源和存储资源部署在边缘节点上，这样可以更快地响应用户请求并降低数据传输的延迟。

同时，在边缘节点上部署CDN系统还可以有效地减少网络带宽的占用，提高整个系统的运行效率。因此，在CDN系统的部署过程中，需要充分考虑边缘计算的特点，将计算资源和存储资源尽可能地部署在离用户更近的地方，以提高系统的性能和可靠性。

3、网络边缘云部署效果

对网络边缘云进行综合部署后，可以明确边缘云与5G网络搭建的相关思路。边缘云在当前的4G网络架构中主要是串接在S1接口上的或者直接利用旁挂式方式进行部署。在5G网络发展过程中，边缘云本身是5G网络的重要组成部分。因此，需要考虑其在网络架构中的部署情况。通过可行性比较强的部署模式可以将边缘云中不同网元模块抽象成SBA架构中的网元并进行下沉，结合UPF下沉进行业务分流，其他应用APP以及本地基础设施资源值都可以被看作LADN，能够以SBA中网元模块的形式对边缘云的不同组成部分进行定义，从而实现5G网络的快速部署需求。

4、结束语

总而言之，在网络边缘云部署过程中需要根据业务的实际需求和特点开展部署工作，要保证部署架构与部署方案的合理性以及可行性。为了提高5G网络中边缘云部署的整体效果，需要对当前通信运营部署中存在的不足进行深入分析，明确MEC部署的先后顺序。目前，5G技术越来越成熟，但是其在应用过程中的商业模式和应用市场仍然需要进行深入探索。在未来的应用过程中，不同的通信运营商除了要考虑5G网络中的MEC部署方案之外，还要与企业进行共同探索，以孵化新的业务为基础促进5G垂直行业应用的长远发展。

参考文献

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