5G Edge的未来在于自动化

2020-10-26 17:22:44 云杰通信 105

5G Edge的未来在于自动化

  5G基础设施正在移动,以支持边缘的新应用程序和用例。同时,电信在管理这些新系统方面面临挑战。自动化和编排是成功完成5G基础架构设置的关键,但是说到做到起来容易做起来难。

  Kaloom的首席架构师Per Andersson在为边缘开发公司的可编程网络架构方面一直是关键。Andersson和联想的通信服务提供商业务发展总监Chadie Ghadie都已经在电信行业工作了二十多年,并且一直关注5G的发展。双方都在努力确定电信的优势,并帮助服务提供商解决网络部署带来的挑战以及近期情况的限制。这是他们对边缘,自动化以及5G基础设施的未来的看法。

  在过去的几十年中,你们俩都一直参与电信行业。电信5G Edge面临哪些挑战?是什么使它们与众不同?

  Andersson :[最大的挑战]是适应功能拓扑的变化。带宽在增加,您需要将更多的小型单元推入边缘。如果您没有边缘设备的终端,那么边缘绝对没有用。

  您必须了解定向到UPF [用户平面功能]的流量,UPF中设备到设备和周转的流量,将在边缘终止的流量以及将转发到中央的流量。指向区域位置。如果您查看电信当前从边缘到区域的网络中的可用带宽,那么它还远远不足以处理5G将产生的所有流量。必须在边缘处理大量流量。

  即使是现在,电信也无法满足需求,因为第一代5G即将进入三个半GHz频段-[它们将需要] 1 TB的边缘。后来,在毫米波的情况下,我们将看到10甚至100 TB的[连接需求],而且您无法将其卸载到该区域-需要在边缘进行处理。而且,我要说的是,与我交谈过的运营商中,目前没有一个知道哪个应用程序会占用所有这些带宽,这意味着他们必须大规模规划架构的净空。

  Ghadie:我们看到边缘的方式是,边缘将被部署在多层中。许多边缘计算应用程序将需要低延迟和更高的带宽,并且这些应用程序针对多个市场领域-电信,企业和物联网。

  例如,如果我们谈论的是电信应用程序,那么我们将看到在中心办公室或某些情况下基站的部署。而且,如果将这些边缘应用程序部署在智能商场或智能工厂中,则对于企业边缘用例而言,还有其他小型小区需要与网络的其他部分进行通信。

  每个层还将有不同的硬件解决方案。这样做的主要原因是,您与用户的距离越近,或者离数据生成的地方越近,环境就越具有挑战性。这不仅是从外形上考虑,而且还从散热角度,所需的电量和物理安全性方面考虑。

  这些不同的位置不会成为孤岛。他们仍然需要彼此连接,连接到中心位置或多个位置,无论是中心办公室,公共云还是私有数据中心。而且,实际上这些不同用例中的每一个都在这些不同的位置得到解决,因此它们也具有不同的KPI(关键绩效指标)。例如,如果我要在边缘办公室中部署边缘,

  那么权力可能是一个挑战。但是,在这种情况下,带宽可能并不是很大的挑战,因为我通常在中心办公室和中心数据中心之间具有高带宽链接。

  对于服务提供商来说,边缘部署存在哪些陷阱?他们如何为前进做好准备?

  安德森:我会说COVID是典型的答案。在家工作,没有人在边缘有足够的带宽,因此需要进行固定-移动转换。而且诸如5G高级网关功能[AGF]之类的事情将变得越来越重要。我谈论的另一件事是功能拓扑。您如何处理边缘接收的带宽?在边缘可以终结多少?我认为这是一个巨大的问题。

  加迪:我们也看到了一些组织方面的挑战。当前,当您查看边缘计算时,它实际上涵盖了电信业务的不同部分。IT和OT(运营技术)团队都必须在共同的基础架构上协同工作。在组织上,需要删除孤岛。我们开始看到其中的一些,以便为可管理的不同细分市场提供解决方案,从而降低总体拥有成本,而电信公司为每个部署六种不同的体系结构都没有意义。通用基础架构基本相同时的细分市场。通过消除组织孤岛,并朝着通用基础架构迈进,它可以简化部署并降低运营成本。

  从基础架构的角度来看,成功进行边缘部署的关键步骤是什么?

  Ghadie:如前所述,我们看到了不同的层,每个层都有不同的硬件。但是,任何边缘解决方案的核心在于,您将在通用基础架构之上部署各种应用程序。因此,电信业务需要建立一个可以证明未来发展的基础架构,使您可以轻松地在顶部添加不同类型的ISV(独立软件供应商)。只有通过提供一定程度的自动化,才能轻松地添加这些不同类型的硬件,而基础架构中一定程度的支持和面向未来的解决方案基本上可以实现这一点。

  能够将不同的ISV编排到一个通用平台上,可以确保您可以支持应用程序和SLA要求,例如延迟以及特定的计算,网络和带宽要求。

  安德森(Andersson):系统必须从底部开始保持稳定和强大。因此,它们必须是自我形成的,并且在如何构建以及如何相互协作方面都必须具有相当的自治性。我们以在月球上安装系统的问题为例。它很远,如果发生故障,去那里修理或修理东西是非常昂贵和复杂的。这些类型的系统只需要能够照顾好自己即可。他们需要自治,只需要很少的服务和关注,就可以作为“牛”而不是“宠物”进行管理。在这些系统之上,然后使用某种车队编排系统来进行操作和管理。

  Kaloom如何构建其可编程结构来解决您提到的某些挑战,特别是在自动化方面?

  安德森(Andersson):从头开始。我们的系统经过构建,因此启动时不需要数万行的配置。相反,我们有10到12个参数。目标是拥有几个。

  系统在安装时会发现其对等方,并且所有节点在开始时都是自治的。他们找到彼此来展示基础面料。发现节点之间的所有链接,并且节点将自动在所有链接上设置地址。完成后,控制系统的其余部分将在基本结构的顶部引导。因此,您只需完成这10条配置线,然后去喝咖啡,然后20分钟后,便有了一个可以与之通信和配置的系统。

  开始时,我们希望能够对所有程序进行编程。整个数据平面在P4中编程。底层结构和L2,L3和L4覆盖层功能均由我们编码,我们实现了所有功能-包括物理端口功能本身。我们还将添加FPGA [现场可编程门阵列],以支持更多有状态的网络功能,例如负载平衡器和防火墙等。

  这种可编程性使我们有可能修复数据平面中的任何类型的错误。我的意思是,如果是紧急情况,则可以在一两天内或几周之内迅速添加新功能。从头开始实施一个全新的协议通常需要三个月的时间,然后才能具有在交换芯片中实现的特性和性能。

  我们也有一个非常现代化的控制飞机。[人们]认为我们在2016年做出决定时会有些发疯,我们会全力以赴参加Kubernetes。我在平台上工作了20多年,这很有趣,但是您永远不会从自己的平台上赚钱。因此,我们决定采用当时最相信的平台,然后添加该平台缺少的内容。

  我们从成立之初就一直与Red Hat合作,并且我们是OpenShift作为交换结构内部嵌入式平台的第一个用户。在平台的安全性和错误修复方面,我们与Red Hat的合作使我们很容易。我们不必担心修补内核和更新Linux发行版的麻烦。

  目前,我们正在发布一种名为Unified Edge Fabric的新产品。基本上,我们正在将结构与另一个OpenShift系统合并。这样做的净收益是,我们可以节省一组OpenShift母版,并通过使用结构中已有的OpenShift母版构建更紧凑的边缘,并让它们也管理工作节点。然后,可以将节省的机架空间用于添加更多可以执行客户工作负载的工作节点。

  像联想这样的硬件供应商在为5G边缘开发铺平道路方面扮演什么角色?

  Ghadie:当我们谈论边缘开发和边缘解决方案时,它们显然不仅仅是硬件。但是,正如我们前面提到的,您需要一种能够自动化基础结构以及应用程序部署的方法,因为否则,它就无法扩展。您所说的是成千上万个位置中的成千上万个计算节点。

  因此,Lenovo一直在努力的事情之一就是使用我们称为Lenovo Open Cloud Automation的产品提供一种端到端的解决方案,其中包括业务流程和基础架构自动化等所有方面。它支持针对不同用例的基础架构的自动部署,无论是从边缘节点到边缘节点的中继,从边缘到电信云还是从边缘到公共云。

  我们正在开发和构建的这些开放基础架构支持任何类型的CNF(云原生网络功能)或VNF(虚拟网络功能)。正如[Andersson]早些时候提到的那样,Kubernetes支持CNF,我们看到该行业正在发展。但是现实是,仍然存在一些尚未容器化的网络功能。我们的解决方案既支持又支持新型硬件。

  我们的目标是让客户获得集中化的管理解决方案,该解决方案包含业务流程,[Andersson]提到的可编程网络结构以及Red Hat OpenShift之类的平台。我们希望为客户提供他们所需要的自动化解决方案,以帮助他们加快产品上市时间并降低开发这些不同解决方案的成本。客户利用优势的所有部分并将它们组合在一起是完全不同的,因此我们的目标是尽可能多地做到这一点,并帮助客户尽快开始创收。

  还有什么最后的想法吗?

  安德森(Andersson):我们看到客户希望部署多个应用程序,而不仅仅是一个杀手级应用程序,例如视频分析,AR / VR(增强现实/虚拟现实),游戏以及提供物联网的私有5G。

  Ghadie:分析可能会发生不同的事情。对智慧城市进行视频分析,对吗?您正在谈论诸如交通管理,人群行为甚至检测街道上的坑洼之类的事情。这些是我们在智慧城市中看到的用例类型。

  但是,当您谈论机场的视频分析时,它是一种完全不同的分析类型。我认为围绕视频分析的培训模型以及我们看到的一些用例肯定可以加速某些边缘应用程序的部署。特别是,在更多私人使用案例中(例如在机场中),如果您部署了具有3D扫描功能的视频分析功能,则在COVID后一切恢复正常时,它可以从根本上简化整个安全流程。

  同样,在工厂中,视频分析是另一种类型,您可能想要测量铝锯上的锯片厚度,而这些锯片使用不同的培训模型。

  安德森(Andersson):直到大约一年前,关于互联汽车的讨论一直很多,但现在我们对此知之甚少。这一切都是针对行业的新型应用程序。我考虑视频分析,以及如何将其用于查看人们是否戴着口罩等,这是好事和可怕的东西。