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固移融合—边缘网络领域的探索

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谢谢马主任,谢谢一直等到现在还没有离开的各位听众和专家们。

我今天的题目是固移融合—边缘网络的探索。之前我参加的论坛,大部分都属于SDN或者是NRF的领域,今天第一次进入5G的论坛,我借着5G边缘网络的技术,提出在边缘网络方面赛特斯的一些想法。

固移融合,不是一个新的概念,2005年、2006年大家都在提这个固移的融合。目前随着这个5G的一些标准化的技术的展开,边缘计算的理念更加深入人心,对于边缘网络也提出了新的诉求,所以我们认为在这个边缘网络的情况下,固移融合是可以赋予一些新的内涵,并且可以加速它的落地。这一页来自于AT的白皮书,梳理了网络、终端以及计算服务的演进。可以看到第一代的个人PC通过私有化的拨号连接,连接到私有网,那个时候还没有真正的网络。接着我们有了款待接入技术,把各种服务放到服务器上,第三代就是目前处于的阶段,大量的智能终端,通过LTE、WLAN连接到了云资源上,也就是大量业务上云的状态。运营商在第三个阶段,大量应用云化上面有一些落后,我想最后一个将要到来的5G时代,运营商有它的网络,基于网络部署,更加好用户体验的层面,运营商会有天生的优势。

这个是赛特斯准备要执行的,或九说是后面在计划中想要做到的什么边缘计算的架构,我的另外一个同事会在物联网的分论坛会详细讲这样一个架构,我讲三点:

第一点,赛特斯今年已经跟清华大学以及南京市政府,融合成立了工业互联网的中心,正式进入了这样一个工业互联网的领域。第二,赛特斯以往很多技术积累,路由平台,连接、传输技术、无线技术,包括我们的云平台的一些技术,同样在边缘计算的领域,能够融合成更加先进的,更加轻量级的边缘计算的平台。最后一个整个是规划里头是并不是说赛特斯一家来做,会依托于边缘计算的研究中心来更多的,和我们的合作伙伴一起来进行发展。

从网络演进方面边缘计算,我们把边缘计算作为一个切入,更关注网络,边缘计算需要网络上支撑,事实上在网络的演进过程中,是一个不断的有融合,不断有细分的过程,细分方面网络是于是乎服务化,微服务化,后来使用NFV把软件和硬件解耦,同时网络更多得用一些切片技术业务运营技术能够给应用做更多的协同。大方向上也有很多的融合,我们会通过统一的编排来打破原来各种各样的业务子系统,我们会通过边缘的一些演进,把大量的业务都集中化,网络本身是离散和分布式的系统,我们把这个系统越来越集中到我们数据中心里面去。同时云网协同和融合一直是运营商讲的东西,通过我们技术手段,在细分的网络和业务的架构基础上,来达到一个融合和协同的目的,最后就是我今天想要稍微聊一聊的。融合和细分最后会在边缘网络这个场景上进行一个统一,大方向上我们会追求一个统一的平台和服务,在细节的应用容量的处理上,我们也会通过分布的部署,多级边缘的部署,把我们识别分流切片的技术,要使得网络能够给用户提供更好的服务,简单梳理一下我个人对于固移融合的理解。

固移融合2000年左右就开始提,三个领域,网络融合、业务融合、终端的融合,现在边缘计算或者边缘网络的场景下,请允许我给改为终端的融合,原因是现在这个时代,大量用户定制化的终端,大量高体验实时娱乐各种各样的终端,这个是很难融合的,怎么进行网络融合,怎么把固移融合融合在一起,更多提倡在平台和服务端,在边缘节点上做。业务融合的范畴,或者说概念跟业务没有太多的区别需要统一的认证帐单计费和统一的入口,要保证业务的连续性、一致性,能够支持各种漫游这样的业务,用户的数据,原来固网和移动网数据是大相径庭,在这种场景下,实际上我们已经看到了很多融合的契机,比如说著名的INS系统,信息需要在子系统之间进行同步和实时交互。网络融合是相对可鉴的,有IP承载,边缘有多业务接入的适配,我们要支持业务链,不管是移动网还是固网上,要拆分成细节服务,用FDN集中调度流量,种种我就不一一读了。平台上呢,也需要做一些事,也就是业务云、管理云、通信云所谓的三云合一,或者说一体化的这种云平台,是需要标准化的。边缘平台的安全性,可能会成为一个安全的瓶颈或者冲击点,平台上会大量集成深度学习、大数据之类的技术,前面也说到了终端很多都是不可统一化的,对于终端的管理,也可以在这个平台上,把终端的部分功能虚拟化,平台上能够实现易购终端的能力,最后数据的可视化就不讲了。

在工业互联网领域有大量实时协议,就着现在主流的一些移动和固网接入大概划了一下,边缘的节点,在移动场景下大部分会下沉到基站附近,少量会下沉到节点PTN这样附近的机房来进行部署。固网现在有的,当然工业互联网场景,我现在没有划出来,会下沉到车间,或者靠产线足够近的地方,城域网上基于无线AP部署一些边缘的计算,会基于接入汇聚边缘,放一些ORT设备的地方,把ORT虚拟化做一些边缘的部署。同时在核心机房也可以做一些下沉。

前面讲了网络的结构,对于边缘网络,都会有一些诉求,网络本身是很朴素的东西,不管讲什么切片也好,细分也好,一般来说到最后落地的时候,都会有一个比较实际的东西。我大概总结一下,可能不一定全面,首先是一定需要的是报文分类,在网络切片之后,会对不同的应用打上不同的戳,边缘再处理这些报文的时候,肯定是要对一种高效率协议识别,能够进行分流、标记或者业务卸载这样的报文处理能力。同时不同德保文也需要用不同的服务。第二是链路保障,对于核心有核心的链接方式,对于边缘接入层也有不同的方式,在链路上怎么来做这种流量的保障,可能会有一种QS这样的技术,会做这种链路的自适应,比如说某一条链路发生故障,需要做准实时的切换,以及各种各样介入的在平台层面功能的屏蔽。最后当边缘数量很多的时候,边缘和边缘之间的连接就变得很重要,我又提了一个路径优化,首先边缘和边缘之间的流量需要可视化,边缘和边缘之间需要智能选路,同样的这种对接协议上是需要有标准化的,最后基于运营商有一些是网络需要做一定的协同。简单划了一个把网络方面的诉求简单再稍微展开一下,这个是一个介入协议的支撑,与多层汇聚,主要讲两点:

第一个是涉及到最后的物联网领域或者工业互联网领域,我们的接入方式会非常多样化。其次呢,对于这种多样化的接入我们需要分层去处理,因为每一层的实验要求和可靠性要求都是不一样的。赛特斯在这个上面定位了几款不同的边缘网关、智能网关,包括边缘云的产品来提供这样的低时延、高可靠的保证。刚才华为的同事也提到过,在各级边缘上使用统一的平台来处理,这个我非常赞同,不管是轻量级平台还是重量级平台,最终在技术方案上要有所融合。提到边缘计算,所有专家在聊的时候都会讲到网络切片这个话题,赛特斯不想就端到端整个网络切片来大发议论,以我们的体量不可能做所有的事情,我们关注的就是在我们的边缘网络结点上怎么应对网络切片,对业务的细分。同时我们需要在这个平台上需要有基于容器的也好,这样的容器支撑的,我指的容器是宽泛意义上的容器,对于各种容器的使用、创建、生命周期管理、销毁,原则上应该是兼容的和没有太大区别的。

最后各类设备的体量是不同,下沉在某一个节点可能会有不同体量的设备,第一个是风孔级别,下沉到极端的用户的地方,可能会适合一些特殊的协议。刚刚提到了在边缘节点上怎么来应对这种多应用、多网络切片的场景,我们的解决方案是基于芯片,这款芯片和带来网络芯片的能力远远超过所有的控制器,和SDN的交换机,用今天的解决方案是比较偶然的存在,突然发现用这样的芯片,结合边缘的云平台来做这种业务链部署,来做网络切片的支撑,来做报文的分类是非常合适的。为什么合适呢?首先容量很大,第二个时延非常低,而且非常稳定。第三个是完全可编制的,对于赛特斯这样纯软件公司来说是非常合适的,最后所有下沉到上面的业务能力都能够实时修改,我什么时候要换一个业务链或者业务模式的时候,我可以实时下载我的网络应用。

简单举一个业务场景,在控制器中,我们会有一个SFP的一个策略,来制定在这个上面到底有多少业务链存在,有多少跳,每跳怎么走。之后我们会把这个转发的券下发到芯片的交换机上,通过前置的报文分类,当然我们的用NSH计算的,用多少可能会知道,每个会有一定的空间,离散分布在这个里面,也为了共享更多的空间。基于这样一个场景,我们可以实现一个非常实时的,整个链路跑下来只需要1毫秒到2毫秒的时间,把5到6个节点业务链跑完,我们认为这种架构是非常适合边缘计算的。比如说芯片的体量,对于某一些边缘的场景显得太大了,同时QS的支持,线速的支持,计费能力是有欠缺的,必须要进行协同,可以更好支撑我们边缘网络和边缘计算场景。这是一个边缘网络各个集结点之间的协同,4G中用这样传输技术来做的,对于传输技术现在也有一些SDN的解决方案。同时在汇聚边缘上肯定对于这一点,不管是边缘平台也好,还是物计算也好,都有一个清凉剂的SDN控制力,也会有SDDC整合的解决方案,这三者之间怎么进行协同,是一个比较值得探索的,我个人认为是比较值得探索的话题。当然中间的基于回传网的BPN的技术,如果有一定延伸的话,可能可以泛在兼容一些其他技术,跟一些身份做一些回传网和边缘节点之间的基于SDN业务平台的整合。当然回传网目前的状态,基于现有的网管平台做一个泛SDN的解决方案,不管是怎么样,在平台层面屏蔽这些差异,把控制器之间做一个整合是有必要的。

网络层面最后一个话题是边缘节点的选路和优化,赛特斯摸索了很久,最后发现目前我们实现了基本的功能并且可以在边缘节点和节点之间进行流量调度和智能选度。刚刚讲了网络层面的东西,这个有三个方面,平台层面的东西,在网络方向上来看,赛特斯在向之前提出的网络操作系统的框架上再走一步,像管理一个PC一样管理整个网络,在管理传统网络设备、PAD设备,包括虚拟化的这种转发面上面管理这种通用的适配,这种设备。同时上面会有基于各类协议的设备总线,我们会基于LS、PEC管理的设备,内核层的核心,我想最应该关注的就是一个SDN控制器内核和NFV的编排。在系统层面我们可以看成类似于操作系统内核之上的应用层接口,会有服务对策,系统的日志等等,提供应用层的微服务框架,服务高可用的框架,这样的东西提供应用层的,虚拟化网联,主要是控制层面的,而不是转发层面的。延伸开来还有其他的第三方应用,最后是一个接口层,或者是提供基于COI。

最后我想提一下,这个平台在这儿,这个框架也在这儿,会大量借鉴现有开元的生态社区,跟合作伙伴进行深度的合作,后来完成这样一个中长期的一个架构规划。对应用来说是刚需,目前据我所知,还没有能做得非常好的一些案例,所以赛特斯目前的目标也都是在一些细分行业里边做一些业务突破,这是一个整个的业务布局,当然并不是所有都做的,一个是工业控制领域,一个是智慧农业领域,一个是智能教育领域,我今天跟大家做一个汇报和分享,谢谢各位专家!