楊 旭 楊 帆

華為技術(shù)有限公司 北京 100085

引言

隨著各大運(yùn)營(yíng)商的部署和推進(jìn)，5G網(wǎng)絡(luò)已開始逐步商用。而在5G網(wǎng)絡(luò)中，邊緣計(jì)算被認(rèn)為是最重要的應(yīng)用場(chǎng)景之一。所謂邊緣計(jì)算是指在網(wǎng)絡(luò)的邊緣，即在用戶接入位置附近部署計(jì)算資源，以提供給用戶超低時(shí)延、超大帶寬的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。為了使能邊緣計(jì)算這種新的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，電信行業(yè)推動(dòng)將傳統(tǒng)部署在中心的電信云下沉到地市乃至企業(yè)園區(qū)，構(gòu)建了電信邊緣云這種新的基礎(chǔ)設(shè)施。

1 電信邊緣云標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展

目前國(guó)內(nèi)外多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟均在進(jìn)行電信邊緣云的研究，本節(jié)對(duì)其中較有代表性的ETSI ISG MEC、3GPP、CCSA、SNAI聯(lián)盟等相關(guān)工作進(jìn)行了總結(jié)，簡(jiǎn)述了當(dāng)前電信邊緣云在標(biāo)準(zhǔn)上的進(jìn)展情況。

1.1 ETSI ISG MEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展

歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(European Telecommunications Standards Institute，ETSI)是最早進(jìn)行邊緣計(jì)算研究的標(biāo)準(zhǔn)組織之一。2014年9月，ETSI建立了MEC行業(yè)規(guī)范組，以研究以4G、5G為代表的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)如何在邊緣場(chǎng)景中應(yīng)用。而后在2016年底，經(jīng)過(guò)內(nèi)部討論，MEC行業(yè)規(guī)范組將MEC的涵義修改為Multi-access Edge Computing，以支持除了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)之外的其他接入技術(shù)，如IP固定接入、WLAN等。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，目前MEC ISG已經(jīng)擁有100多家成員公司，成為對(duì)邊緣計(jì)算最有影響力的組織之一。

自2014年以來(lái)，MEC ISG已經(jīng)開展了三個(gè)階段的研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作，如圖1所示。其中，第一階段聚焦邊緣計(jì)算的基礎(chǔ)研究，輸出了MEC的應(yīng)用場(chǎng)景及技術(shù)要求[1]、MEC參考架構(gòu)[2]、應(yīng)用管理API[3]以及服務(wù)注冊(cè)發(fā)現(xiàn)API[4]在內(nèi)的一系列基礎(chǔ)規(guī)范。第二階段在第一階段的基礎(chǔ)上拓展了對(duì)于垂直行業(yè)的支持，并對(duì)其他接入方式在MEC系統(tǒng)中的集成和應(yīng)用做了研究。從2020年開始，MEC ISG啟動(dòng)了第三階段的標(biāo)準(zhǔn)工作，依據(jù)3GPP、GSMA等其他組織的輸入，開始針對(duì)跨MEC系統(tǒng)協(xié)同、與3GPP網(wǎng)絡(luò)能力協(xié)同等方向進(jìn)行研究。

圖1 ETSI ISG MEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展情況

1.1.1 ETSI ISG MEC參考架構(gòu)

MEC ISG目前定義了兩套參考架構(gòu)，它們的主要功能是完成邊緣應(yīng)用的加載和部署，以及對(duì)應(yīng)用實(shí)例及應(yīng)用提供的服務(wù)進(jìn)行管理。兩套架構(gòu)分別是MEC獨(dú)立部署架構(gòu)(如圖2所示)以及與NFV系統(tǒng)結(jié)合的MEC in NFV參考架構(gòu)(如圖3所示)。

圖2 ETSI MEC獨(dú)立部署參考架構(gòu)

圖3 MEC in NFV參考架構(gòu)

ETSI MEC系統(tǒng)主要由MEC主機(jī)和MEC管理功能組成。

其中，MEC主機(jī)是實(shí)際部署和承載邊緣應(yīng)用的實(shí)體。它包含虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施、邊緣應(yīng)用以及MEC平臺(tái)三個(gè)主要部分。基礎(chǔ)設(shè)施提供支撐邊緣應(yīng)用部署和運(yùn)行所需的虛擬計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源，并包含一個(gè)數(shù)據(jù)面用以連接外部系統(tǒng)(如3GPP核心網(wǎng))。在部分方案中，MEC主機(jī)也可與3GPP用戶面進(jìn)行結(jié)合，即將UPF作為MEC主機(jī)的數(shù)據(jù)面。MEC平臺(tái)為邊緣應(yīng)用提供支撐和服務(wù)能力，它一方面可以協(xié)同管理面完成對(duì)MEC主機(jī)數(shù)據(jù)面的流規(guī)則、DNS規(guī)則等的配置，以打通邊緣應(yīng)用的互通網(wǎng)絡(luò)，一方面提供MEC服務(wù)的注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)功能，便于應(yīng)用發(fā)現(xiàn)和調(diào)用其他應(yīng)用或者M(jìn)EC平臺(tái)提供的服務(wù)。

MEC管理功能包括MEC編排器、MEC平臺(tái)管理器及虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施管理器三個(gè)部分，配合完成邊緣應(yīng)用的部署和管理功能。MEC編排器主要功能包括：加載MEC應(yīng)用包，應(yīng)用包校驗(yàn)(如完整性檢查、安全掃描等)；觸發(fā)MEC應(yīng)用的部署、刪除等管理操作；選擇合適的MEC主機(jī)進(jìn)行應(yīng)用部署；維護(hù)MEC主機(jī)及邊緣應(yīng)用、服務(wù)的拓?fù)潢P(guān)系等。MEC平臺(tái)管理器主要功能包括：接收MEC編排器發(fā)起的MEC應(yīng)用管理請(qǐng)求，完成應(yīng)用的部署、刪除動(dòng)作；對(duì)應(yīng)用進(jìn)行配置管理和監(jiān)控；接收虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施管理器上報(bào)的故障和性能信息等。虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施管理器主要功能包括：接收MEC平臺(tái)管理器的請(qǐng)求，對(duì)虛擬計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)資源進(jìn)行分配和釋放，以支撐邊緣應(yīng)用部署；接收和存儲(chǔ)邊緣應(yīng)用的軟件鏡像；從基礎(chǔ)設(shè)施中收集故障和性能信息，并上報(bào)給MEC平臺(tái)管理器。

除了上述的MEC獨(dú)立部署參考架構(gòu)外，MEC ISG還定義了MEC in NFV架構(gòu)，將MEC應(yīng)用、MEC平臺(tái)以及MEC平臺(tái)管理器等部件視為虛擬化網(wǎng)元(VNF)，從而重用NFV MANO系統(tǒng)完成上述組件的部署和管理。

相比MEC獨(dú)立部署架構(gòu)，部分組件的名稱和功能有所更改：MEC編排器更名為MEC應(yīng)用編排器MEAO(MEC Edge Application Orchestrator)，其MEC包加載以及MEC應(yīng)用部署/刪除觸發(fā)的能力需要和NFVO協(xié)同配合實(shí)現(xiàn)，同時(shí)虛擬資源管理的能力也基本依靠NFV MANO系統(tǒng)完成。MEC平臺(tái)管理器更名為MEPM-V(MEC Platform Manager - NFV)，相當(dāng)于ETSI NFV架構(gòu)中的網(wǎng)元管理(EM)功能。其應(yīng)用部署和刪除的能力轉(zhuǎn)移到了NFV系統(tǒng)中的VNFM實(shí)現(xiàn)，MEPM-V主要完成應(yīng)用配置、配置規(guī)則管理等功能。虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施直接對(duì)接NFV MANO系統(tǒng)，由NFV管理系統(tǒng)完成虛擬資源的管理。

在階段三的工作中，預(yù)計(jì)會(huì)對(duì)現(xiàn)有ETSI MEC的參考架構(gòu)進(jìn)行增強(qiáng)，補(bǔ)充跨MEC系統(tǒng)互通的功能。

1.1.2 ETSI ISG MEC服務(wù)

除參考架構(gòu)外，MEC ISG還定義了一些標(biāo)準(zhǔn)化的邊緣服務(wù)(如表1所示)，這些服務(wù)可由MEC平臺(tái)或者M(jìn)EC應(yīng)用提供，為部署在MEC主機(jī)上的MEC應(yīng)用提供諸如服務(wù)注冊(cè)與發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)服務(wù)能力，獲取接入網(wǎng)絡(luò)信息等與網(wǎng)絡(luò)側(cè)協(xié)同的服務(wù)能力，以及在IoT、V2X等特定場(chǎng)景下應(yīng)用的服務(wù)能力。

表1 ETSI ISG MEC定義的邊緣服務(wù)API

1.2 3GPP MEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展

3GPP也是很早開始從事邊緣計(jì)算相關(guān)研究工作的標(biāo)準(zhǔn)組織之一。從R14版本開始，3GPP定義了一系列支持邊緣部署的網(wǎng)絡(luò)側(cè)能力增強(qiáng)，如R14版本的核心網(wǎng)控制面與用戶面分離架構(gòu)，R15版本支持的本地分流UPF和集中式UPF分層部署方案，通過(guò)應(yīng)用功能(Application Function，AF)影響SMF選擇UPF的策略和相應(yīng)路由規(guī)則，以及三種在移動(dòng)場(chǎng)景下，保持會(huì)話和服務(wù)連續(xù)性的模式等。

之后的R16版本，3GPP開始關(guān)注移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在垂直行業(yè)的應(yīng)用，其中很多特性可以和邊緣計(jì)算相結(jié)合以便更好地支撐行業(yè)業(yè)務(wù)，如借助移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建本地網(wǎng)絡(luò)的5G LAN、提供確定性網(wǎng)絡(luò)能力的TSN、使能車聯(lián)網(wǎng)的5G V2X等。

近期的R17版本中，SA2、SA5、SA6等幾個(gè)工作組開展了專門的5G邊緣計(jì)算增強(qiáng)項(xiàng)目，具體情況如下。

1.2.1 SA2工作進(jìn)展

3GPP SA2主要關(guān)注核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)能力增強(qiáng)，以支持終端發(fā)現(xiàn)和使用邊緣服務(wù)的能力。目前SA2已經(jīng)完成了相關(guān)的研究，開始定義TS 23.548規(guī)范[5]，針對(duì)研究階段識(shí)別的邊緣應(yīng)用如何發(fā)現(xiàn)、終端移動(dòng)場(chǎng)景下如何保持邊緣服務(wù)的連續(xù)性、網(wǎng)絡(luò)能力如何開放給本地邊緣應(yīng)用、如何組建本地業(yè)務(wù)鏈、AF請(qǐng)求使用邊緣服務(wù)時(shí)如何進(jìn)行I-SMF插入或重選等關(guān)鍵問(wèn)題制定解決方案。

1.2.2 SA5工作進(jìn)展

3GPP SA5目前主要研究邊緣計(jì)算系統(tǒng)如何管理以及計(jì)費(fèi)。邊緣計(jì)算系統(tǒng)管理研究[6]針對(duì)3GPP SA6架構(gòu)中新增的幾個(gè)功能實(shí)體：邊緣應(yīng)用服務(wù)器、邊緣使能服務(wù)器、邊緣配置服務(wù)器，研究如何實(shí)現(xiàn)其生命周期管理，以及如何完成邊緣應(yīng)用的部署及業(yè)務(wù)保障。邊緣計(jì)算計(jì)費(fèi)研究[7]則針對(duì)如何對(duì)使用邊緣服務(wù)的用戶進(jìn)行計(jì)費(fèi)、運(yùn)營(yíng)商如何對(duì)部署在其邊緣系統(tǒng)上的邊緣應(yīng)用計(jì)費(fèi)等場(chǎng)景進(jìn)行方案討論和設(shè)計(jì)。

1.2.3 SA6工作進(jìn)展

3GPP SA6針對(duì)邊緣計(jì)算場(chǎng)景，在3GPP核心網(wǎng)基礎(chǔ)上增加了一個(gè)邊緣應(yīng)用使能架構(gòu)[8]，如圖4所示。此方案針對(duì)終端側(cè)進(jìn)行了增強(qiáng)，通過(guò)終端與邊緣系統(tǒng)協(xié)同完成邊緣應(yīng)用的發(fā)現(xiàn)與調(diào)用。

圖4 3GPP SA6邊緣應(yīng)用使能架構(gòu)

其架構(gòu)中主要功能實(shí)體包括：應(yīng)用客戶端(Application Client)，即運(yùn)行在終端上使用邊緣服務(wù)的程序；邊緣使能客戶端(Edge Enabler Client)，即終端中部署的功能組件，用于與邊緣使能服務(wù)器、邊緣配置服務(wù)器配合以發(fā)現(xiàn)和調(diào)用邊緣應(yīng)用；邊緣應(yīng)用服務(wù)器(Edge Application Server，EAS)，即提供邊緣服務(wù)的功能實(shí)體，類似ETSI MEC架構(gòu)中定義的邊緣應(yīng)用；邊緣使能服務(wù)器(Edge Enabler Server，EES)，即管理邊緣應(yīng)用服務(wù)器的實(shí)體，提供EAS的注冊(cè)、發(fā)現(xiàn)能力，類似ETSI MEC架構(gòu)中定義的MEC平臺(tái)；邊緣配置服務(wù)器(Edge Configuration Server，ECS)，即管理邊緣使能服務(wù)器的實(shí)體，提供邊緣使能服務(wù)器的發(fā)現(xiàn)和選擇能力。

1.3 CCSA MEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展

在國(guó)內(nèi)，電信邊緣云的主要標(biāo)準(zhǔn)工作是在中國(guó)通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(CCSA)完成的，目前CCSA當(dāng)中有多個(gè)工作組在進(jìn)行邊緣計(jì)算相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。

針對(duì)核心網(wǎng)功能增強(qiáng)的標(biāo)準(zhǔn)主要在TC3 WG1和TC5 WG12組進(jìn)行，具體內(nèi)容包括：《5G核心網(wǎng)邊緣計(jì)算平臺(tái)技術(shù)要求》[9]定義了對(duì)5G核心網(wǎng)邊緣計(jì)算平臺(tái)(MEP)的功能要求；《5G核心網(wǎng)邊緣計(jì)算平臺(tái)測(cè)試方法》[10]針對(duì)上述功能要求定義了對(duì)邊緣計(jì)算平臺(tái)的測(cè)試用例和方法；《5G邊緣計(jì)算能力開放技術(shù)要求》[11]定義了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與邊緣計(jì)算系統(tǒng)之間的能力發(fā)現(xiàn)與調(diào)用流程，以將網(wǎng)絡(luò)能力更好地服務(wù)邊緣應(yīng)用。

TC7 WG1無(wú)線通信管理工作組對(duì)邊緣計(jì)算管理面進(jìn)行了研究和標(biāo)準(zhǔn)化，啟動(dòng)了《邊緣計(jì)算運(yùn)維管理總體技術(shù)要求》《邊緣計(jì)算編排器技術(shù)要求》等項(xiàng)目。

TC5 WG5無(wú)線安全與加密工作組立項(xiàng)了《5G邊緣計(jì)算安全技術(shù)研究》，研究邊緣設(shè)備的安全性問(wèn)題。

垂直行業(yè)方面，TC10 WG1 SWG1著眼于邊緣計(jì)算在車聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛場(chǎng)景中的應(yīng)用，發(fā)起了《基于邊緣計(jì)算的C-V2X跨域協(xié)同交互技術(shù)要求》項(xiàng)目。TC11 WG1 SWG6啟動(dòng)《支持云游戲的5G移動(dòng)邊緣計(jì)算技術(shù)要求》項(xiàng)目，針對(duì)2C云游戲場(chǎng)景下對(duì)邊緣計(jì)算的能力要求進(jìn)行了定義。除此之外，ST8工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)組也立項(xiàng)了一系列規(guī)范，針對(duì)5G邊緣計(jì)算系統(tǒng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)景進(jìn)行了研究和探索。

1.4 行業(yè)MEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展

除了上述標(biāo)準(zhǔn)組織外，目前還有許多行業(yè)聯(lián)盟在進(jìn)行邊緣計(jì)算相關(guān)的工作。例如，5G確定性網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(5GDNA)和邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(ECC)在2021年2月聯(lián)合發(fā)布了《Edge Native 技術(shù)架構(gòu)白皮書1.0》[12]，從云原生思想出發(fā)，倡導(dǎo)在邊緣計(jì)算領(lǐng)域發(fā)展Edge Native理念，認(rèn)為“當(dāng)前ICT產(chǎn)業(yè)重心從中心不斷向邊緣轉(zhuǎn)移，Edge Native可在邊緣云環(huán)境下深度利用邊緣計(jì)算特有價(jià)值特性，高效構(gòu)建、運(yùn)行和維護(hù)管理時(shí)延敏感的邊緣應(yīng)用?！逼淅砟畎ǎ杭訌?qiáng)5G網(wǎng)絡(luò)能力開放，實(shí)現(xiàn)云邊協(xié)同和邊邊協(xié)同的邊緣網(wǎng)格技術(shù)，支持多語(yǔ)言、無(wú)服務(wù)器、邊緣自治的邊緣框架技術(shù)，基于區(qū)塊鏈實(shí)現(xiàn)邊緣可信，基于硬件加速等能力使能邊緣AI等。

2 電信邊緣云產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

隨著5G網(wǎng)絡(luò)的逐步部署和商用，邊緣計(jì)算也從標(biāo)準(zhǔn)研究走向了實(shí)際的部署和實(shí)踐。本章節(jié)對(duì)電信邊緣云實(shí)際部署和應(yīng)用的現(xiàn)狀及挑戰(zhàn)進(jìn)行了描述和總結(jié)。

2.1 國(guó)內(nèi)外邊緣產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)外各大運(yùn)營(yíng)商均在加速推進(jìn)邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)的落地和推廣。

中國(guó)聯(lián)通提出“云網(wǎng)邊端業(yè)”協(xié)同創(chuàng)新的概念，聚焦邊緣計(jì)算與云、網(wǎng)絡(luò)、終端及業(yè)務(wù)的結(jié)合。其中云包括公有云、私有云、混合云在內(nèi)的多種云模式以及集約、開放、靈活的云原生通信基礎(chǔ)設(shè)施；網(wǎng)強(qiáng)調(diào)構(gòu)建敏捷、彈性、高效、開放的新一代智能網(wǎng)絡(luò)；端涵蓋多樣化的2B/2C智能終端；業(yè)重在聚焦重點(diǎn)行業(yè)，通過(guò)打造垂直行業(yè)拳頭產(chǎn)品，快速響應(yīng)千行百業(yè)的需求。

中國(guó)移動(dòng)重點(diǎn)打造了以O(shè)penSigma平臺(tái)為代表的5G邊緣計(jì)算技術(shù)體系，除了邊緣計(jì)算核心的資源、應(yīng)用、業(yè)務(wù)管理外，主要關(guān)注平臺(tái)如何更好地為應(yīng)用開發(fā)者提供服務(wù)，一方面為應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)能力，一方面為開發(fā)者提供全流程的開發(fā)、測(cè)試、認(rèn)證和上線支持，以加速邊緣應(yīng)用的開發(fā)部署。

中國(guó)電信強(qiáng)調(diào)與天翼云的協(xié)同，希望以MEC平臺(tái)為核心，融合5G網(wǎng)絡(luò)、云服務(wù)等服務(wù)能力，為不同的垂直行業(yè)用戶提供適應(yīng)其業(yè)務(wù)需求的連接與計(jì)算資源，完成應(yīng)用的一點(diǎn)入云、一跳入云。

歐洲、日韓等地的運(yùn)營(yíng)商提出了構(gòu)建邊緣計(jì)算聯(lián)邦的設(shè)想，主要關(guān)注跨運(yùn)營(yíng)商邊緣計(jì)算平臺(tái)互通、邊緣計(jì)算服務(wù)跨地區(qū)、跨運(yùn)營(yíng)商漫游等場(chǎng)景，希望通過(guò)聯(lián)合各地運(yùn)營(yíng)商的邊緣計(jì)算平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)邊緣業(yè)務(wù)的廣域覆蓋、加速車聯(lián)網(wǎng)、云游戲、企業(yè)分支互通等場(chǎng)景應(yīng)用的目的。Telefonica、KT、Telstra、中國(guó)聯(lián)通等在此方面已經(jīng)進(jìn)行了初步的實(shí)踐和探索。

以AT&T為代表的美國(guó)運(yùn)營(yíng)商則在嘗試另一條道路，希望與AWS、Azure等公有云合作，通過(guò)為公有云提供5G移動(dòng)接入的方式，將公有云服務(wù)下沉到邊緣，通過(guò)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)+公有云服務(wù)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合的方式推廣邊緣計(jì)算業(yè)務(wù)。

華為在電信邊緣云的發(fā)展上也有自己的見(jiàn)解。如圖5所示，我們建議電信邊緣云的建設(shè)分為三個(gè)階段：階段一，實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)在邊緣的部署，通過(guò)5GLAN、確定性網(wǎng)絡(luò)等對(duì)連接性的增強(qiáng)滿足企業(yè)、終端用戶對(duì)本地分流、無(wú)線組網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求；階段二，在電信邊緣云上擴(kuò)展MEP引入計(jì)算能力，將終端、中心云的運(yùn)算負(fù)載放置到網(wǎng)絡(luò)邊緣，使能多樣化的業(yè)務(wù)需求，這個(gè)階段需要重點(diǎn)關(guān)注網(wǎng)絡(luò)能力與計(jì)算能力的結(jié)合，以及優(yōu)化應(yīng)用開發(fā)者的體驗(yàn)；階段三，實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)協(xié)同，將電信邊緣云與企業(yè)私有云、外部公有云打通，將企業(yè)業(yè)務(wù)與邊緣應(yīng)用、公有云服務(wù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，形成端到端的業(yè)務(wù)優(yōu)化解決方案。

圖5 電信邊緣云建設(shè)的三個(gè)階段

2.2 電信邊緣云挑戰(zhàn)分析

2.2.1 解決方案多樣化，缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

目前眾多的標(biāo)準(zhǔn)組織和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟都在進(jìn)行邊緣計(jì)算相關(guān)的研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作，其定義的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)、功能組件、接口定義存在部分差異，另外，業(yè)界還存在許多開源項(xiàng)目以及廠商的私有實(shí)現(xiàn)，提供了不同于標(biāo)準(zhǔn)參考架構(gòu)的邊緣計(jì)算解決方案。這對(duì)運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備廠商、應(yīng)用開發(fā)者選擇、開發(fā)、適配電信邊緣云方案造成了很大干擾，不利于邊緣計(jì)算業(yè)務(wù)的落地和推廣。

2.2.2 應(yīng)用生態(tài)構(gòu)建

邊緣計(jì)算的核心要素之一就是多種多樣的邊緣應(yīng)用。但在構(gòu)建應(yīng)用生態(tài)的過(guò)程中，我們注意到，邊緣應(yīng)用的安全性以及規(guī)范性都面臨著新的挑戰(zhàn)。

對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，電信云中所部署的產(chǎn)品不再只是虛擬化的電信網(wǎng)元(VNF)，而是范圍更廣的邊緣應(yīng)用，這些邊緣應(yīng)用的提供者可以是任何組織或個(gè)人，其所開發(fā)的邊緣應(yīng)用水平不一、所依賴的技術(shù)和工具也難以控制，更容易受到惡意攻擊的影響，或者本身就是惡意攻擊的來(lái)源。另一方面，邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)可能部署在企業(yè)內(nèi)部，一旦受到攻擊，會(huì)對(duì)企業(yè)業(yè)務(wù)本身產(chǎn)生難以估量的影響。因此對(duì)于邊緣應(yīng)用及其所直接交互的MEC平臺(tái)來(lái)說(shuō)，構(gòu)筑產(chǎn)業(yè)門檻、識(shí)別良莠、強(qiáng)化安全要求，就成為了一個(gè)關(guān)鍵任務(wù)。

此外，隨著越來(lái)越多的產(chǎn)業(yè)合作者涉足邊緣計(jì)算，邊緣應(yīng)用的種類和數(shù)量也在逐步增加。為了實(shí)現(xiàn)邊緣應(yīng)用的跨平臺(tái)運(yùn)行，加速邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，邊緣應(yīng)用的規(guī)范化逐漸成為產(chǎn)業(yè)界的重要訴求之一。只有盡可能的統(tǒng)一邊緣應(yīng)用的包格式和文件格式等內(nèi)容，才能更好地指導(dǎo)邊緣應(yīng)用的開發(fā)，使得應(yīng)用開發(fā)者實(shí)現(xiàn)一次開發(fā)多次部署。

2.2.3 云網(wǎng)邊端協(xié)同

當(dāng)前產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)研究工作主要集中在單個(gè)邊緣應(yīng)用的管理以及單個(gè)邊緣計(jì)算平臺(tái)的運(yùn)維上。但在實(shí)際的部署實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)為了保障業(yè)務(wù)的端到端服務(wù)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)邊緣云系統(tǒng)算力與網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)結(jié)合，需要將邊緣云系統(tǒng)與終端、移動(dòng)接入網(wǎng)絡(luò)、公有云等進(jìn)行有機(jī)協(xié)同，才能最大限度地釋放邊緣計(jì)算的潛力。

云網(wǎng)邊端協(xié)同的典型需求包括：實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與電信邊緣云的整體資源視圖，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的分布式資源管理和調(diào)度，以實(shí)現(xiàn)算力的最優(yōu)化部署；提供中心云與電信邊緣云的聯(lián)合部署方案，實(shí)現(xiàn)管理復(fù)雜性與數(shù)據(jù)隔離性之間的平衡；實(shí)現(xiàn)終端、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、電信邊緣云的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)動(dòng)優(yōu)化，保障端到端應(yīng)用訪問(wèn)體驗(yàn)；電信邊緣云與公有云協(xié)同，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析模型訓(xùn)練和應(yīng)用等。

3 電信邊緣云標(biāo)準(zhǔn)與部署建議

針對(duì)上文提及的諸多挑戰(zhàn)，本文對(duì)未來(lái)電信邊緣云標(biāo)準(zhǔn)定義和實(shí)際部署提出如下建議。

3.1 強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同

為了解決當(dāng)前邊緣云方案眾多的問(wèn)題，需要強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)組織之間的協(xié)同，對(duì)各標(biāo)準(zhǔn)組織定義的參考架構(gòu)進(jìn)行梳理，給出架構(gòu)、接口映射的建議，盡量避免功能的重復(fù)性定義?？上驳氖?，目前以GSMA、3GPP、ETSI MEC為代表的標(biāo)準(zhǔn)組織，已經(jīng)開始了相關(guān)工作：GSMA將其識(shí)別的邊緣系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求與3GPP、ETSI MEC的現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了對(duì)比分析，給出了實(shí)現(xiàn)上的參考建議，同時(shí)，邀請(qǐng)3GPP與ETSI MEC協(xié)同合作，以共同推進(jìn)電信邊緣云的標(biāo)準(zhǔn)化工作。

此外，以CCSA、SNAI聯(lián)盟為代表的國(guó)內(nèi)組織，也在三大運(yùn)營(yíng)商、信通院以及諸多設(shè)備生產(chǎn)商的推動(dòng)下，推進(jìn)邊緣計(jì)算平臺(tái)的相關(guān)測(cè)試和認(rèn)證工作，為電信邊緣云的建設(shè)基礎(chǔ)提供了規(guī)范化指導(dǎo)。

3.2 推廣應(yīng)用認(rèn)證，加速構(gòu)建邊緣計(jì)算生態(tài)

為了應(yīng)對(duì)邊緣應(yīng)用安全性和規(guī)范化的挑戰(zhàn)，SNAI聯(lián)盟的MEC應(yīng)用推進(jìn)組在2021年4月的云網(wǎng)智聯(lián)大會(huì)上宣布，計(jì)劃在近幾年內(nèi)完成一系列針對(duì)邊緣系統(tǒng)的規(guī)范，其中2021年計(jì)劃完成的項(xiàng)目中就包括《MEC應(yīng)用認(rèn)證技術(shù)要求及測(cè)試規(guī)范》，用于規(guī)范化邊緣應(yīng)用的設(shè)計(jì)。

《MEC應(yīng)用認(rèn)證技術(shù)要求及測(cè)試規(guī)范》主要分為三個(gè)部分，分別針對(duì)邊緣應(yīng)用包的格式、邊緣應(yīng)用安全性和邊緣應(yīng)用對(duì)標(biāo)準(zhǔn)API的支持程度進(jìn)行測(cè)試和認(rèn)證。其中邊緣應(yīng)用包的格式包括了業(yè)界最重要的兩種類型：TOSCA包格式和HELM包格式，分別對(duì)應(yīng)虛機(jī)部署和容器部署場(chǎng)景。邊緣應(yīng)用的安全性包括了靜態(tài)安全性檢查，如包格式靜態(tài)掃描、安全資料檢查等內(nèi)容，同時(shí)還包括了動(dòng)態(tài)安全性檢查，如動(dòng)態(tài)端口掃描、病毒庫(kù)掃描等，對(duì)邊緣應(yīng)用的開發(fā)者提出了應(yīng)用安全性的最低要求?！禡EC應(yīng)用認(rèn)證技術(shù)要求及測(cè)試規(guī)范》還參考了ETSI MEC的相關(guān)規(guī)范，對(duì)邊緣應(yīng)用支持的標(biāo)準(zhǔn)API進(jìn)行驗(yàn)證，通過(guò)該項(xiàng)驗(yàn)證倡導(dǎo)廣大的邊緣應(yīng)用開發(fā)者使用ETSI MEC所定義的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)。

3.3 進(jìn)一步探索云網(wǎng)邊端協(xié)同方案

企業(yè)專網(wǎng)是邊緣計(jì)算的一個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景，其對(duì)于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的保密性、端到端QoS保障、網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期運(yùn)行的穩(wěn)定性、維護(hù)操作的便利性等方面都提出了一定要求。而針對(duì)企業(yè)專網(wǎng)，當(dāng)前有兩類主流的部署模型，即“私網(wǎng)專用”和“公網(wǎng)專用”。

在“私網(wǎng)專用”模式下，企業(yè)網(wǎng)完全與公網(wǎng)隔離，使用一套獨(dú)立的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，這可以最大限度的保障企業(yè)對(duì)于數(shù)據(jù)安全性的要求。此外，獨(dú)立專網(wǎng)可以保障在大網(wǎng)故障的極端情況下，園區(qū)專網(wǎng)也可以不受影響。但由于獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)資源受限，其網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行穩(wěn)定性比“公網(wǎng)專用”模式要差，缺乏業(yè)務(wù)突發(fā)情況下的靈活擴(kuò)展能力，其網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維也需要企業(yè)自主進(jìn)行，對(duì)人員投入提出了很高要求。

而在“公網(wǎng)專用”模式下，企業(yè)專網(wǎng)與公網(wǎng)共享資源，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維可交給具備專業(yè)運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)營(yíng)商，而無(wú)需企業(yè)付出額外的精力。若企業(yè)要求數(shù)據(jù)不出園區(qū)，還可通過(guò)將核心網(wǎng)用戶面功能(UPF、MEC)下沉部署于園區(qū)內(nèi)部的方式，避免企業(yè)數(shù)據(jù)流出到公網(wǎng)上。企業(yè)專網(wǎng)的控制面依賴于公網(wǎng)，可在業(yè)務(wù)突發(fā)情況下，通過(guò)中心云動(dòng)態(tài)擴(kuò)縮容進(jìn)行處理，但在企業(yè)與中心云斷連的極端情況下，本地網(wǎng)絡(luò)可能無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，其網(wǎng)絡(luò)可靠性受到一定影響。

華為公司通過(guò)進(jìn)一步探索云網(wǎng)邊端協(xié)同方案，提出了一種特殊的“公網(wǎng)專用”模式，用以充分滿足企業(yè)對(duì)業(yè)務(wù)的需求。在這個(gè)方案中，企業(yè)除了可在園區(qū)中部署UPF和MEC系統(tǒng)外，還可以部署一套應(yīng)急核心網(wǎng)控制面，這樣即使企業(yè)專網(wǎng)與運(yùn)營(yíng)商公網(wǎng)之間傳輸中斷，應(yīng)急核心網(wǎng)控制面也可緊急接管本地用戶面，實(shí)現(xiàn)企業(yè)業(yè)務(wù)不中斷，從而在企業(yè)享受“公網(wǎng)專用”模式下的運(yùn)維便捷性之外，還充分保證了企業(yè)嚴(yán)苛的網(wǎng)絡(luò)可靠性需求和企業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

邊緣計(jì)算是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)未來(lái)使能2B業(yè)務(wù)、進(jìn)一步增強(qiáng)用戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)的重要技術(shù)和業(yè)務(wù)方向之一，隨著5G網(wǎng)絡(luò)的逐步部署和應(yīng)用，亟待加快邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用推廣和生態(tài)建設(shè)。而在目前，多參考架構(gòu)并存、實(shí)現(xiàn)方案多樣、應(yīng)用缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化要求等對(duì)產(chǎn)業(yè)生態(tài)的發(fā)展造成了一定不利影響，需要進(jìn)一步加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)組織的協(xié)同和溝通，引導(dǎo)業(yè)界實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一電信邊緣云的建設(shè)。此外，需要更深入地研究邊緣計(jì)算如何與終端、移動(dòng)接入網(wǎng)絡(luò)、公有云的協(xié)同，實(shí)現(xiàn)算網(wǎng)一體的靈活調(diào)度編排，以最大化地釋放邊緣計(jì)算的潛力。