运营商MEC实践中的五个纠结

作者简介:杨鑫,中国电信股份有限公司北京研究院

“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”,随着5G的到来以及物联网、大视频、大数据等业务的蓬勃发展,边缘计算成为ICT行业热词,从芯片、(物联网)操作系统、服务器/网关设备、网络、云以及业务层面,越来越多的产业链上下游主流玩家在发布各种边缘计算技术与产品。这既是因为全行业普遍认可为应对 “海量数据、超低时延、数据安全”发展要求的边缘计算以及云边协同架构是未来效率更高、更合理的计算趋势,面向未来开展布局,另外一方面也许是经过了云计算的洗礼,全行业再也不想错过与云计算密切相关的又一次技术浪潮,于是从各自优势出发,推出各种贴近边缘计算概念的新产品服务。

在各种边缘计算技术与产品中,MEC (Multi-Access Edge Computing/Mobile Edge Computing) 作为具有运营商特色、网络侧边缘部署的一种边缘计算备受关注,也普遍被认为是5G两大关键的业务使能技术之一(另外一个是网络切片),目前各大运营商的5G业务试点中MEC也经常被部署和应用。 实际上从2014年MEC最早被提出到目前已经有将近5年时间,但是无论国外还是国内,MEC目前均未有规模的商用部署,MEC的商业化规模发展较慢原因有很多,除了技术标准成熟度问题,MEC还面临业务驱动、技术路线、运维管理等具体问题,随着5G的到来,MEC的建设部署与业务发展显得日益重要,在MEC研究与试点实践中,我们发现以下问题并无定论,有的也让运营商颇为纠结,为此也总结成文,与大家一并探讨。

一、基于4G核心网的5G NSA组网下的MEC建设部署

MEC并不只是在5G网络中才有的概念,在4G和5G网络中均可部署,但是在4G网络中因为MEC提出时LTE网络标准已完成制定,所以4G网络下的MEC部署目前大多采用非标的串联部署或者厂家私有标准部署模式,在计费、监听、业务移动性支持方面并不完善。目前CCSA也在制定4G网络下的MEC标准以解决上述问题,也涉及到目前的4G核心网升级改造。而3GPP的5G核心网在标准上天然支持用户数据面的下沉及边缘计算的部署,天然的解决了目前4G网络MEC部署时存在的计费监听等问题,但是5G近期部署如果采用基于4G核心网升级改造的NSA组网方案,那么这种情况下,为了支持5G eMBB 等业务发展,运营商是否大量建设部署MEC系统以及为解决计费监听等问题对4G核心网进一步升级(CUPS升级),就成为运营商需要考虑和纠结的问题之一了。

二、MEC与UPF的关系以及是否统一云承载

MEC在ETSI的定义里面是包括了用户数据平面功能以及边缘计算平台功能,而3GPP的5G架构里面主要是定义了UPF网元,UPF作为核心网的用户面下沉网元,更多是网络功能。目前两大组织也在考虑MEC与UPF的融合,一般认为5G网络下MEC与UPF的关系如下图所示:

UPF是MEC系统的一个组成网元,MEC系统还包括MEC平台、MEC平台管理、MEC服务、MEC应用、边缘云基础设施以及MEC编排(其中MEC平台、MEC服务和MEC应用均是面向MEC业务服务提供,我们统称为MEC业务系统),UPF负责将边缘网络的流量分发导流到MEC业务系统,逻辑上UPF与MEC业务系统是分离、松耦合的,实际建设时对于MEC与UPF是否合设集成部署与统一承载存在以下多种方案:

1.MEC与UPF集成部署,基于ICT综合边缘云统一承载:建设包括UPF在内的统一MEC系统, MEC系统的建设也通常被锁定在提供UPF的核心网厂家,MEC业务系统与UPF共享NFV电信边缘云基础设施以及统一纳管,节约部分投资,另外靠近基站的边缘接入点资源比较紧张,集成部署有利于资源的充分利用。但是该方案需要既可以满足UPF等NFV高性能网络转发处理需求,还需要支持IT类业务应用的容器化部署与编排管理、边缘AI类以及视频类业务应用的GPU/FPGA等加速及异构计算处理,之前主要面向网络通信处理的NFV电信云需要扩展成为ICT综合边缘云,包括MANO也需要相应的扩展。

2.MEC与UPF分离部署,基于不同的边缘云各自承载:MEC业务系统与UPF分离部署,支持分厂家建设,支持引入IT厂家或者自研提供MEC业务系统,并且UPF作为5G核心网元,与承载自有及第三方业务应用的MEC业务系统物理隔离也有利于5G网络的安全保障。但是该方案下MEC业务系统如果提供网络流量业务链处理类服务,不能与UPF共享网络处理,有一定的重复投资,并且部分资源受限的边缘点也很难建设提供两朵边缘云,两朵云的利用率不如集成部署的统一边缘承载方案。

3.MEC与UPF部分共享部署:MEC业务系统分为CT类VNF与IT类App两大类业务服务,其中CT类VNF与UPF统一承载集成部署,IT类App独立部署。对于CT类业务服务共享NFV边缘云,仍然由运营商网络运维部门负责统一运营管理。同时独立建设IT边缘云,满足IT类边缘业务灵活性,这部分IT边缘云可以考虑由运营商负责公有云的部门统一集约运营。这种模式的问题在于增加了边缘业务的统一管理复杂度,同时部分融合业务也很难简单的是化为IT类还是CT类业务,比如远程驾驶控制等。

目前运营商的业务试点中多种模式都有采用,而未来统一规划建设部署时采用哪种方案为主或者在不同的边缘层级上采用不同方案,目前尚未定论,有可能是更靠近基站的边缘点集成部署统一承载,而更靠近中心的边缘点会采用部分共享部署方案。

三、MEC的边缘云重点是资源设施服务还是业务平台服务

MEC是云网融合型的平台,其基础是提供边缘本地分流这样的基础网络服务,而其核心价值则是边缘云服务,包括提供边缘虚机、存储等资源型边缘IaaS服务;提供边缘网络能力开放API、容器以及边缘应用框架在内的平台型边缘PaaS服务;提供自有以及第三方业务应用在内的边缘ICT业务服务。目前总体来说,BAT等在内的互联网公司主要需求是资源型边缘IaaS服务,而政企等行业客户则三种服务需求都有。单纯从MEC业务需求角度来说,边缘IaaS服务、边缘PaaS以及边缘ICT业务服务都是MEC可以提供的主要业务和获取收益,但是MEC的就近处理会减少中心云及IDC的处理,对运营商已有的云及IDC收入有影响,并且运营商一直以来对于手握IDC资源却没能占据CDN市场主要份额心有不甘,不希望在边缘计算上面重蹈覆辙,所以运营商需要综合考虑边缘云的建设成本、中心云及IDC的定价、客户的需求、市场发展态势等进行综合的分析以确定MEC边缘云的业务提供重点及经营策略,将MEC作为一种边缘数据中心的资源设施服务还是作为业务平台来经营,二者策略、定价是完全不同的。

四、MEC的商业模式与“先有鸡还是先有蛋”

MEC的商业模式目前主要是2B的ICT业务服务模式以及2C/2I/2I2C的互联网业务服务模式。对于2B的ICT业务服务模式,一般是区域性的ICT项目,客户需求与项目确定后有MEC的建设周期,根据客户需求确定MEC的部署位置与建设规模,并且提供的业务服务明确、相对固定。而对于2I以及2I2C的互联网业务服务模式,云、CDN、游戏等互联网公司业务一般是全国提供的,同时他们的业务应用种类以及业务量又是高度动态变化有弹性的,在业务高峰时对边缘节点资源的需求更多,可以临时动态增加边缘节点降低中心负载以及提升用户体验,对于具体的边缘节点位置也是根据具体业务变化的,所以互联网公司是希望运营商可以提供覆盖全国的丰富边缘计算节点资源,他们可以从中选择部分边缘点弹性的租用/调用MEC服务,但是互联网公司对边缘节点的位置及业务量的需求均是高度动态的,运营商很难在这种不确定性中规划MEC的建设规模与规格,MEC的业务利用率也不一定有保证,从而商业收益也存在不确定性,这种情况下运营商会稳妥起见就会仍然以本地区域性的ICT客户项目为主按需建设部署MEC。如果运营商在全国范围内不规模建设部署MEC,那么无论是自身提供还是与与互联网公司合作提供,都很难孵化培育2C的互联网化业务服务,获取规模收益。基础网络/平台与其上层业务应用创新之间常常有“先有鸡先有蛋”之争,而MEC 又因为业务汇聚收敛比例低、边缘节点之间天生是资源难以共享复用的特点,这一问题尤为突出。

五、MEC在运营商内部的专业分工以及是否统一集约经营

电信网络经过这么多年的发展,运营商的网络发展、网络运维部门一般都是按照专业进行规划建设与运维分工的,也会根据技术的演进与融合进行相关职能划分调整以及多专业的协同。MEC做为一种云网融合型的ICT系统,天然涉及到无线接入专业、移动核心网专业、NFV专业、公有云等专业,在运营商内部的建设部署与发展时,首先就会面临MEC是哪个专业为主牵头负责建设以及后续运维管理的问题。一般来说在目前的运营商组织架构中,无线接入网络是本地网负责运维,核心网是省公司集中运维管理,NFV电信云与公有云的建设和运维也是不同部门或内部不同单位负责的,在MEC落地试点时也常常被问到的一个问题就是MEC应该由哪个专业负责主建以及集团/省公司/本地网等的运维分工。目前互联网云提供商的边缘云服务(如AWS Greengrass、阿里云ENS等)都是集约化统一运营提供,而运营商的MEC业务试点还是分省在部分本地网进行的,各个边缘点基本是分散部署独立经营的,对于提供区域性的政企ICT服务这种经营模式比较适应,而且可以充分本地网的渠道等优势,但是只有众多分散的MEC边缘节点与中心云节点形成一个整体的分布式云,灵活调度统一管理经营才可以真正发挥云边协同以及规模经营优势,这需要运营商明确统一集约运营单位以及省公司本地网的边缘建设运维分工。运营商后续还需要进一步完善内部集团/省/本地网/负责云集约经营单位的分工与组织架构,明确具体的牵头与协同部门,才可以更好的推进MEC的建设、运维、业务经营。

小结

当前按政企ICT项目运作、面向特定业务、少量节点方式部署的MEC相对简单可管可运维,但是将MEC打造为一种支持海量节点全网边缘部署、可通用(支持多种业务)、可互通(跨厂商互操作)、可经营、易运维、易调度并带来高效益的平台,还有不少问题让运营商颇感纠结,而问题与纠结的源头关键还是业务驱动力与商业模式。随着5G到来,各种大带宽、低时延、海量连接业务的真正爆发, MEC才会真正规模部署并推动相关产业发展。


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SDNLAB君 发表于19-04-19
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