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了解电信领域的边缘计算

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很多电信服务提供商正亟需实现网络现代化并找到新的收入来源,因此,采用边缘计算就成了他们的优先重点。更具体来说,很多服务提供商都正在把工作负载和服务在从核心网络(位于数据中心内)移向网络边缘,移到入网点和端局机房。

边缘计算的一大主要优势,是可以大大降低延迟对应用的影响。这使得网络上的新应用和服务可以利用延迟降低的优势,改善现有应用的体验,特别是在 5G 取得进展之后。

对于电信公司来说,客户愿意在边缘网络上消费的应用和服务是创收的关键,但成功与否取决于有没有建立正确的生态系统,以及利益相关者和技术合作伙伴之间的配合是否得当。

电信运营商拥有非同一般的信誉、技能水平和关系,可以在边缘市场抓住这些创收机会。随着电信运营商开发出可利用边缘计算无处不在的高带宽连接的平台和服务,其客户在医疗保健交付、应急响应、生产效率、交通拥堵和工业安全等领域的需求也能够得到更好地满足。

挑战:电信网络现代化

电信运营商面临的挑战非常复杂,因此实现网络现代化势在必行。其中包括简化网络运营,提高灵活性、可用性、效率、可靠性和可扩展性,同时通过在距离用户和设备更近的位置处理和存储数据,来减少延迟和优化应用响应时间。

为了提高灵活性,电信公司可以优化和整合由虚拟机、容器和裸机节点组成的工作负载,在上面统一运行网络功能、视频流、游戏、人工智能/机器学习(AI/ML)以及关键业务应用。

边缘计算的分布式特性可以提高电信公司的服务范围和应变能力。如果在边缘站点本地运行某个常用功能或应用,则一个站点出现故障,不会影响其他站点的可用性。如果采用集中式解决方案,则发生中断会对其服务的所有站点均产生较大影响。电信公司还可以由此提高弹性。当某一个站点的功能或应用发生故障时,可以在恢复时通过附近边缘云站点的资源进行备份,减少或消除中断情况。

电信公司还需要应付复杂的数据主权合规性要求,有些要求会限制在边缘本地处理的数据进行跨国或跨境传输和存储。另外,由于产生的数据量正在加速增长,企业必须要将计算能力分配到边缘,以提高可扩展性,从而降低带宽成本,减少网络、连接和核心数据中心的压力。

解决方案:网络功能虚拟化

电信公司可通过网络功能虚拟化将功能从硬件中抽象出来,这样一来,过去需要使用昂贵的专有硬件才能实现的功能,如今用标准服务器便可实现。Linux 容器云原生开发实践的发展,进一步增加了电信公司从硬件中抽象出功能以实现网络现代化的机会。

简单来说,网络功能虚拟化(NFV)是将企业 IT 虚拟化的原理应用到网络功能的虚拟化当中。与虚拟化支持在任何给定服务器上运行多种任务一样,网络功能虚拟化通过将网络功能抽象成软件,也支持在标准服务器上运行这些网络功能。

容器同样可以将功能从硬件中抽象出来,但相比虚拟机,它所需的计算和内存开销要少得多,并且更容易在不同环境中进行重新分配或移动。利用容器技术,只用打包一个应用和所有必要文件,而在虚拟机中则通常要打包一个独立的操作系统。

综上所述,借助网络功能应用,无论是借助虚拟机还是容器,网络运营商都无需为每个网络功能配备专用或专有硬件。由于使用现有硬件就能让服务提供商按需交付新的网络服务和应用,NFV 提高了系统的扩展性和敏捷性。

 

解决方案:开放式无线接入网络(RAN)

无线接入网络(RAN)是终端用户设备与运营商网络其他部分之间的重要连接点。无线接入网络占据巨大的整体网络支出,会执行密集而复杂的处理,现在随着电信客户出现更多的边缘和 5G 用例,这方面的需求还将快速增长。

正如网络功能虚拟化使得电信公司实现了网络现代化一样,类似原理也可应用于 RAN。这一点尤为重要,因为向 5G 过渡是未来行业的重点,事实上,正在进行的 5G 网络转型往往取决于 RAN 的虚拟化(vRAN),并且会越来越多的方案都假定它是基于容器和云原生实现的。

通过开放式 RAN,电信公司可以简化网络运营,提高灵活性、可用性和效率,同时为越来越多的设备和对带宽要求高的应用提供服务。与基于虚拟机的解决方案相比,云原生和基于容器的开放式 RAN 解决方案通常成本更低、更易于升级和修改、支持横向扩展,并且供应商锁定更少。

 

解决方案:多接入边缘计算(MEC)

当服务提供商将移动工作负载移至更靠近最终用户的地方,提高吞吐量并降低延迟后,就相当于形成了一种新型移动架构。这种架构也称移动边缘计算或多接入边缘计算(MEC),可在更加靠近移动用户的移动网络边缘为电信客户提供应用服务环境。

这样一来,MEC 让应用开发者和内容提供商可以访问 RAN,这样他们不仅可以在应用层面使用边缘计算,还可以在更底层的网络功能和信息处理层面使用边缘计算。

红帽为电信运营商提供的边缘计算方法

大规模实施边缘解决方案给电信提供商带来了很多挑战。例如,虽然通过正确的方法,在技术上可以使用部署在集中式基础设施中的相同工具和流程来管理边缘技术,但由于需求不同了,现在需要以最少的(甚至是没有)IT 人员对数百个(甚至是数万个)站点进行自动置备、管理和协调。

除此之外,不同边缘层的要求也各不相同,包括硬件占用空间、物理环境的挑战和成本。通常,没有一家供应商可以提供端到端的解决方案,因此,从不同供应商处采购的组件之间的互操作性就成了影响成败的关键。

为帮助企业规划、采用和实施所需的技术转型,从而在当今市场中脱颖而出,红帽通过红帽企业 Linux(RHEL)和 OpenShift 平台将我们的开放式混合云解决方案扩展到了网络边缘。这些解决方案提供的功能包括:为边缘部署创建占用空间小的镜像和拓扑选项,创建远程设备镜像以便在重启时进行更新(限制停机时间),为低连接设备进行无线更新,以及在更新导致生产问题时通过智能回滚来防止停机。

为什么选择红帽?

除此之外,OpenShift 现在扩大了对事件和远程工作节点的支持,支持将单个工作节点放置在可由集中式节点(如数据中心)管理的远程位置,从而为电信公司采用边缘部署提供了更多选择。更加使这些功能加分的是,红帽有着不断壮大的边缘合作伙伴生态系统,其中包括三星和英伟达,涵盖了包括 AI 和 5G 在内的各种企业用例。这扩大了我们支持的环境范围,包括领先的公共云和多个数据中心架构。

边缘计算解决方案包括跨越多个硬件和软件平台的各种技术。很多供应商提供的边缘解决方案只能在其堆栈或平台上运行,而红帽的开源方法则以 RHEL 作为边缘优化的操作系统,以 OpenShift 作为边缘的容器平台,以红帽高级集群管理(ACM)作为多集群控制平面。该产品组合重视边缘的可管理性,提供便利的零接触/远端控制功能,具有避免锁定的互操作性,支持自由混合和匹配来自第三方的所需组件,以及构建更好、更定制化的解决方案。 

我们的开源解决方案在核心网络和支持系统发生改变时亦可提供支持与帮助,具有简单性、灵活性、可扩展性和更高的安全性,并且可以在所有相关公共云和计算机上运行。我们还与庞大的技术和社区生态系统保持紧密合作,可以满足客户及其独特环境的需求。

边缘计算平台需要的工具

企业软件针对各种硬件上的轻量级部署进行了优化,让您可以在适当的位置投入适当的计算能力。

Red Hat Enterprise Linux

为混合云部署打下统一坚实的基础,支持所有的主流硬件平台和数以千计的应用。

Red Hat OpenShift

有助于加速部署云原生应用的容器和 Kubernetes 平台。

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