2019年12月18日,第十四届中国IDC产业年度大典(IDCC2019)主论坛在北京国家会议中心正式召开。作为数据中心云计算产业内知名的盛会以及IDC企业、电信运营商、互联网、金融、政府和厂商等产业上下游的高效沟通平台,与会嘉宾包括政府领导,行业专家和企业代表数千人。在主论坛下午场,腾讯未来网络实验室首席技术专家俞一帆分享了主题为《基于5G边缘计算的应用创新与数字基础设施发展》的精彩演讲。

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腾讯未来网络实验室首席技术专家俞一帆 

俞一帆:大家好,我是来自腾讯未来网络实验室的,这个报告会给大家介绍一下腾讯在2019年里面在5G边缘计算方面做的探索以及我们的心得。整个报告大概三个部分:1.我们看到的边缘计算带来的新机遇;2.腾讯针对边缘计算做的解决方案;3.基于我们解决方案介绍一下我们正在做的探索,尤其是在应用案例方面。

根据IDC发布的《全球季度服务器跟踪报告》发现,全球服务器市场目前是在下降的,我们国内可能还在增长,但从全球范围看还是下降的,我们感觉到这个趋势其实意味着传统的大规模或者超大规模集中化的数据中心的模式可能已经达到了一个临界点,整个行业可能会产生一些新的变化,这个是我们在全球范围内看到的。

接下来我们就要回答一个问题,从全球范围看传统的集中化数据中心已经达到一个拐点,新的趋势在哪里?我们的判断是这个拐点实际上是和5G相生相伴的,我们可以看到,估计在明年5G的网络会出现一个大规模的建设部署,这时候我们也感觉到对于数据中心或IDC来说会随着5G的部署,它会进入我们刚才提到的边缘计算的领域。同时我们可以看到,一些咨询公司的研究报告也验证了我们这样的猜测,到2022年,整个边缘计算市场会有一个很大的增长,年复合增长率达到35.4%。

随着5G的出现,边缘计算会呈现一个怎么样的形态?我们感觉到整个5G的出现实际上会带来一个新的趋势,可能在4G时代,数据中心或者云计算产业是和移动通信产业相对独立发展的,这个其实也印证了当时4G国际标准在定之初的宗旨,当时3GPP全新的系移动标准组织,在制定4G标准的时候就是业务与网络独立发展,正是这样的宗旨带来4G移动互联网时代,移动通信网络和数据中心是独立发展的,到5G时代这个趋势会发生变化,移动通信网络和数据中心会产生一次融合。这个融合将以边缘计算的形式呈现,边缘计算最终会呈现边缘云业务,会产生大量的创新业务。

目前我们探索到边缘计算或者边缘数据中心可能在网络内出现部署的位置,针对现在移动互联网业务来说,其实整个从业务端到端交付的过程看,整个过程大概基本上可以被切分成大的三个部分,一个部分就是我们的移动通信网络,包括无线接入网和移动的核心网。还有一个是传统的大规模数据中心所在的位置,就是云计算,最终这两个系统相互配合,会把我们的业务体验,比如视频、游戏、微信等等内容呈现在用户的终端侧。这是在4G网络里面做的模式。在5G出现之后,我们预测边缘数据中心或者边缘云会出现在这样两个位置,一个就是用户接入侧,就是所谓的无线接入网部分,它会离无线基站非常近。另外一个位置在网络接入侧。这样一个位置,现在的基站通常会通过一个汇聚点接入到真正大的公共网络里面,我们预测边缘计算或者边缘数据中心第二个部署点在大量基站汇聚点这个位置,这样两个位置分别对应了不同的时延能力,如果在基站附近部署,时延可以降低5毫秒以内,在汇聚点部署时延大概在5毫秒到20毫秒之间。

基于近一年的探索实践也可以给大家在这边澄清一个关于5G边缘计算的误区,可能在今年年初的时候大家在资本市场上会感受到边缘计算概念的热潮,很多公司都提出了具备很强的边缘计算技术能力、方案能力等等,但是其实在这边我们可以给大家澄清一下,这边是存在一个误区的,可能传统的边缘计算,比如说是我会有一些三线机房等等,可能我已经部署了自己的云计算方案,但是这些边缘计算的能力不适用于5G,为什么这么说?因为在我们运营商整个大规模的网络里面,它的网络是分为两类的,一类是固定网络,这类网络主要是接入比如家里的光宽带、家庭WiFi等等,还有一类网络就是连接智能终端的网络,这个网络叫移动网络,实际上在这样一个全业务运营商里面,不管是中国移动、联通还是电信,它对这两张网络分别是独立运行的,这两张网络目前是不互通的。

年初的时候看到很多边缘计算的方案,它基本上只能运行在运营商的固定网络里,它的方案或者很强的边缘计算能力是没有办法无缝地、不做任何修改地址移植到运营商的移动网络里面,经过这些年探索我们感觉想把5G的很强大的无线能力利用起来的话,我们在边缘计算、云的软件层面还有大量的工作要做,这会进一步影响到边缘数据中心、边缘云的架构是怎么样的,刚才提到5G时代来临意味着传统数据中心的架构需要和运营商的移动通信网络架构有一次融合,这个融合怎么做?目前来看,国际性的标准正在专注这方面,3GPP  R16、R17会在这方面专注,大量的底层硬件、底层技术也要做大量的配合,这是在明年、后年探索的,在底层会做这些工作。

业务角度来说起到两个连接作用,一个我们认为它把网络和业务连接起来了这就是刚才前面提到的在4G时代,我们的网络和业务是相分离的,在5G时代随着边缘计算的出现,我们的网络和业务的耦合性、相互关联性得到加强,这个时候网络和业务就会产生连接,怎么让它产生连接?我们感觉在这里面边缘云的平台这样一套软件会起到非常重要的作用,这是一个方面的连接,另外一方面的连接是B端和C端的连接,从去年开始,腾讯也开始涉足产业互联网领域,可能大家也是平时印象里传统观点认为腾讯还是做C端软件出家的,我们的微信这些C端软件做得很好,腾讯怎么在B端发挥优势?这和我们做产业互联网的战略相关,我们是会做这种C2B的模式,利用腾讯在C端连接的优势来提供B端的业务,B端的业务模式和C端的能力怎么连接起来?在这边我们也认为边缘计算会起到非常强的连接作用。我们也做了大量的开发和研究性工作,来试图打造这样一个云的边缘平台,可以充分地把B端的能力和C端的触达优势充分地连接发挥出来。

前面是我们对于边缘计算大的认识,下面会介绍一下腾讯目前在边缘计算方面整体的解决方案。首先,我们在边缘计算上腾讯做边缘计算的宗旨就是我们会把边缘计算打造成一个中立的开放平台,这个平台本身并不是说要强调我的云计算技术多么好,最终目的是要激发和探索各类新的业务创新,所以整个发展路线,从硬件底层件来说,我们会专注利用通用化和白盒化的底层硬件技术来打造低成本的服务器,适合于边缘云环境的。另外一个,在软件层面,我们会专注利用虚拟化技术,特别是将基于服务化架构的PaaS平台,我们引入边缘云,而且这个边缘云并不是一个单纯的云计算平台,会让它和5G产生很强的耦合性,有两个重点考虑,一个是怎么利用5G网络开放的能力,因为可以跟大家这么说在R16、R17的5G版本里面会给大家提供非常强大的无线网络给我们提供的能力,比如完全无线定制化的内容加速服务、位置服务等等,这些都是可以通过网络来提供的。我们怎么能够把这些网络能力和我的业务很好地结合起来,在PaaS平台这是我们专注于的一个方面。我把边缘计算、把云计算和5G网络结合的时候,我们发现一个很大的问题,就是我们传统的互联网的产品业务,我们的运营、维护、部署模式其实这种体验或者说这种方式和目前的5G网络相结合,和电信系统的运营维护模式相结合的话还是有相当的距离的。在我们这个边缘计算平台里面,试图把这个距离缩短或者消除掉,让业务开发人员在边缘计算平台上,5G边缘计算平台上开发、部署、运维业务的时候和传统在数据中心里面没有任何区别的。这是两个宗旨。目前这个边缘计算平台主要专注四个大的领域:1.运视频;2.云游戏;3.智能网联;4.智能制造。这是我们整个的边缘计算平台目前的总结。

这是硬件,硬件方面我们专注OTII,因为OTII的好处就是它的整个硬件的规格是适应电信运营商的机房。下面一个就是在运维方面,腾讯也是基于之前在腾讯内部使用了十多年的服务化架构,我们对它进行改造之后让它和我们的5G网络产生对接,整个在部署上,我们基本上采用两层部署模式,一层是还会在腾讯的数据中心里面有一个中心云,它会集中对我分散在各个边缘机房里面边缘云的基础设施进行监控和维护,故障检测等等。另外一层,我们真正地部署在边缘机房的云计算平台,在这些架构里面,对于我们的边缘的这些节点来说,它也会有非常强的自制能力,因为我的中心云和我的边缘云之间是通过公共的互联网相连的,这个网络不一定很稳定,当我的网络出现波动或者是暂时无法连接的时候,我们本地的运营平台就会接管所有的主机,进行自我维护。

刚才提到的是技术层面的架构,我们觉得对于腾讯来说,我们开发的这款边缘计算平台,我们觉得除了技术之外,它还要带动生态,对于边缘计算来说,其实它的通用性相对传统的那种大规模的数据中心来说,它是要弱一些的,这就注定了边缘计算的部署出现的话,必然要和一个特定的业务场景相结合,所以对于腾讯来说,我们推出这样一个边缘计算平台要结合腾讯强大的生态来做。一方面在内容领域利用腾讯在游戏、视频、音乐方面的资源我们会优先,腾讯等于先来试水,先来尝试这套平台,同时在To B领域我们主要是专注在智慧出行领域,就是我们现在和大量车厂有很多To B的车联网的方案,我们会把这方面的业务优先投放到边缘计算平台上进行尝试。

下面这页是我们目前在云视频领域,我们目前和运营商在广州和深圳两地,在我们的边缘计算平台上做了十万级用户的规模化测试,我们发现效果还是比较明显的,整个的卡顿改善会改善到20-25%,后续我们会进一步评估,在边缘计算上我们的互联网业务怎么和运营商的移动网络结合,来探索新的商业模式。除了视频之外,其实我们还尝试把网络切片引入到边缘计算平台里面,目前我们也是在上个月完成了一阶段的网络切片的测试,在这个测试里面,我们一方面验证了我们的云游戏业务,另外也验证了我们的VR直播业务,的确,切片的引入使我们C端产品的体验得到了一个提升,下一步我们会考虑我们把这样一个在实验室状态下的实验系统,我们如何像视频一样,把它放到一个现网,为在网用户提供这样一个服务。

后面给大家介绍几个案例,在腾讯5G边缘计算平台上做的案例:

案例一:云游戏。云游戏我们目前已经在腾讯内部的5G实验环境下做了验证,后续我们也会在运营商的现网做验证,目前来看,对于主机类的大游戏必须依托5G+边缘计算才能达到比较好的效果。基于前面的工作,我们今年在3GPP,5G国际的权威标准组织里面成功牵头了一项关于5G云游戏的研究报告,这个是在整个3GPP历史上少有的几次由互联网公司牵头的关于网络架构适用业务的一个研究报告。

案例二:和影业相关,我们谈5G、边缘计算都是谈我怎么让我的视频体验更好,这个是集中在To C领域,我们感觉其实5G+边缘计算不只服务To C领域,我们现在正在试图把它引入视频制作的To B领域,在这方面我们其实和腾讯影业合作,我们将5G引入这样一个视频制作园区,再结合边缘计算,通过这种方式,其实我们可以大大地提升目前视频制作To B环节,视频制作的效率,因为目前的视频制作严格来说还是处在相对比较原始的状态,需要大量的人工操作在里面,当我5G和边缘计算有了之后,一方面所有的设备,拍摄的原始视频可以通过5G链路高速回传到云端,另外一方面,当把边缘计算引入的时候,我可以在影视制作园区构建一个GPU的影视制作的节点。整个视频制作可以达到随录随制作的过程,这个效率会得到大大的提升,目前我们的视频制作通常是片场拍完以后由人工运回制作中心,制作完再运回片场,这样效率非常低,这样可以大大提升传统影视制作的效率。

案例三:智能制造。主要是两个方面,和智慧制造相关一方面是智慧园区,还有一方面是真正进入车间的智能制造环节,我们感觉其实对5G和边缘计算来说,它真正能发挥作用是在智能制造环节,因为对智慧园区目前业界已经有相对成熟的方案了。

案例四:除了智慧制造之外还有一个在车联网领域,我们引入了5G+边缘计算的技术,在这边给大家讲一下,我们感觉在智慧出行车联网方面是比较特殊的一种需求,一方面,我们对智慧出行,现在有路的大量的智慧化改造,这些智慧化改造需要对路侧进行智能感知,但是这些路侧智能感知的原始数据,比如视频等等,没有办法传到公有云,必须在本地处理,但是处理之后又希望借助公有网络尽可能触达车端用户,从智慧出行的角度,它是一个典型的公网+私有云的运作模式,但是在这边我们觉得5G+边缘计算可以发挥相当多的作用。

案例五:针对这个需求我们开发了一款5G边缘计算的开源平台,今年已经在Linux基金会的平台上发布出来了。另外是智能制造,今年腾讯和商飞做了一些试点和验证,在这边可以和大家提一下,传统的比如说一提边缘数据中心、边缘云更多讨论计算环节,但是在智能制造这样一个场景里面,我们的边缘云应该是计算+连接,为什么这么说?我们在商飞这个项目里面发现了一个问题,我的云计算能力可以很强了,同时因为商飞作为一个大的工厂客户,它可以给你提供边缘云运行基础设施的环境,但是最终一个,连接这个环节,我怎么把机器上的这些装配设备上的数据采集回云端做处理,在采集环节目前还有相当大的困难需要克服,当我利用5G网络传输这些数据之后,5G网络的很多标准化限定的特性,它是没有办法满足工厂的定制化需求。

案例六:基于前面的工作,我们和国电一起探索,将To C和To B业务融合起来,利用电力或者机房的基础设施来打造面向To C和To B环境的边缘计算应用方案。后面我们会把这个方案投入到粤港澳大湾区汽车制造的智能中心场景里面。

案例七:腾讯也参与了国家的一些项目,比如科技冬奥等等,我们在To C和To B领域的工作也会放在科技冬奥里面做,比如说奥运的360度全景直播、赛事直播切换、VR沉浸式体验、自动驾驶、车联网业务等等也会在科技冬奥项目里面体验,在首钢的冬奥园区做展示。

后面是整个的产业生态,我们腾讯在5G、边缘计算方面,我们会在合作运营、标准开源、合作开发、基础研究上和整个产业圈做全方位的整合,谢谢大家。

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