您的位置 首页 kreess

打通邊緣計算“最後一公裡”

內容來源:2022年11月12日,由邊緣計算社區主辦的全球邊緣計算大會·上海站圓滿落幕。我們非常榮幸邀請到瞭國動集團邊緣計算業務負責人肖颯肖總來分享,肖總發表瞭主題為《打通

內容來源:2022年11月12日,由邊緣計算社區主辦的全球邊緣計算大會·上海站圓滿落幕。我們非常榮幸邀請到瞭國動集團邊緣計算業務負責人肖颯肖總來分享,肖總發表瞭主題為《打通邊緣計算“最後一公裡”》精彩演講。

分享嘉賓:國動集團 肖颯

整理編輯:冬冬

出品:邊緣計算社區

為什麼我今天會來做這個分享?前面分享的絕大多數都是雲服務廠商、應用服務廠商,而我們基礎設施服務提供商為什麼來參加大會?原因是上一次的全球邊緣計算大會之後,我們在線下和很多雲服務廠商、應用服務廠商做瞭多次交流。發現大傢普遍有一個痛點,就是邊緣算力“最後一公裡”的落地問題,大傢也普遍不太瞭解像我們這樣的基礎設施服務提供商能夠提供什麼樣的幫助。

當然這個問題不在大傢,是因為我們這樣的基礎設施服務提供商,往往是服務於三大運營商的,在座各位接觸的機會很少。所以我今天所分享的內容就是基礎設施服務提供商如何幫助大傢打通邊緣計算“最後一公裡”。

1、國動集團介紹

先介紹一下我所在的國動集團。國動集團的定位是“獨立的通信鐵塔及基礎設施服務提供商”。用最簡單的數字舉例,我們在全國通信鐵塔的保有數量是近三萬座。三萬這個數量,在國內和行業老大中國鐵塔集團比起來還是有相當的距離,但是這個數字也足夠讓國動集團在國內排到第二、在亞洲排到第四、在全球排到第十四名。

從另一個維度來講,三萬這個量級是一個能夠覆蓋全國的數量。比如說中石化在全國加油站的數量差不多也是三萬這個量級。和另外一些數字相比,全國的地級市數量大概是三百多個,我們的鐵塔數量與地級市數量差不多是一百比一的比例;全國的縣級市數量是三千多個,我們的鐵塔數量與縣級市數量差不多是十比一的比例。這是我們的第一個核心能力。

從下面這張圖可以看到我們的鐵塔基本在每個省都有。即便是最西部的新疆、西藏,最北部的黑龍江、內蒙古等地,平均每個省都有一百個以上的鐵塔。中東部地區更多,每個省都是幾千的量級。

第二個核心能力,國動集團擁有全國范圍的通信工程建設和運維能力。剛才所說的三萬座鐵塔是對這個能力一個比較典型的說明。這三萬座鐵塔通常是租賃給運營商使用,但運營商並不是每座鐵塔都會自己去運維,運營商是把鐵塔的運維外包給我們來做。

另外一個維度來講,國動集團在全國的范圍內還代維瞭約三萬公裡的傳輸光纜。熟悉光通信的朋友都知道,光纜每幾十公裡需要一個光放站,所以這些光放站的運維全部是我們來踐行。總結一下,國動是國內最懂光通信的鐵塔運營商。這個能力我們稍後講到邊緣計算規劃方法的時候可以瞭解到,懂光通信其實有很大好處。

我們講鐵塔可以助力邊緣計算“最後一公裡”落地。

2、鐵塔組成要素

首先我們瞭解一下鐵塔由什麼樣的要素組成。

鐵塔第一個也是最核心的要素是點位,這裡把“塔”打瞭括號,因為並不是每個點位都有“塔”,比如在一些高樓上是不需要塔的,所以我們用“點位”這個詞。點位從兩個層面上面要做到非常地穩固,第一個是商業層面,即:這個塔必須不受到市政、土地使用權或者建築施工的影響,它必須長久且穩固;第二個是地質層面,即:鐵塔從地質條件來講必須是穩固的,不會受到地質災害的影響。

鐵塔的第二個要素是機房和機櫃,這也是必須的。我們通常隻能看到鐵塔的塔體,但其實每座塔下面都有一個機房和機櫃。在郊區或是農村,我們通常機房建得比較多,就是鐵塔下面有一個小房子,在市中心我們通常采用機櫃的方式。機房和機櫃裡面部署的是運營商的基站設備。

另外,鐵塔的供電、傳輸、空調這幾個條件是必不可少的。再就是安防,我們在很多點位都部署有攝像頭,可能還會有水浸傳感器、智能門鎖這樣的安防設備。最後我們還需要智能化運維。因為我們的鐵塔是在全國范圍內鋪開的,塔和塔之間的距離可能會有幾十公裡甚至上百公裡。如果塔站的運維完全靠人跑是不太現實的,所以我們引入瞭大量的智能化運維理念。比如通過智能電表來和運營商結算電費,還有例如斷電告警、智能上報。以上這些加起來就是鐵塔的組成要素。

回過頭看一下,如果把“鐵塔”字樣全部遮起來,你會發現這些要素有什麼特點?其實這些就是一個IDC的組成要素。所以這也是我們認為鐵塔可以承載邊緣算力的一個主要原因。

3、鐵塔用途

我們現在也在積極地拓展鐵塔的多種用途。

第一種應用是專網覆蓋,大傢用得比較多,比如圖上顯示的是一個LORA的基站,我們在全國大量城市都部署瞭LORA專網,用來解決整個城市的遠程抄表問題,也有一些地方用來解決城市的煙感、消防上報的問題。

第二種應用是把多功能攝像頭架設在鐵塔上,用來解決整個城市的消防、安防問題。

第三種應用是CORS的應用,CORS應用這一兩年比較火,它解決的是傳統北鬥定位需要架設一個地面參考站的問題,每個CORS基站大概覆蓋三四十公裡的半徑。以上這些都是用的鐵塔的一個基本元素,就是它的點位。

我們再看一下,既然要用到鐵塔的點位,那鐵塔的點位是怎麼來的。下圖是無線網絡規劃的基本過程。

我們所有的點位得出都經過瞭這樣一個規劃過程,業內把它稱之為網絡規劃。我們拿到規劃需求的時候首先做需求分析。需求分析需要把所有相關資料收集起來,包括行政區劃、人口的經濟情況、覆蓋目標、網絡質量目標、現網話務模型、地理信息數據等。

拿到這些數據之後我們要做兩個層面的估算。第一個估算它的覆蓋,估算覆蓋的時候用到一個工具叫做“鏈路預算”。第二個是容量估算,我們估算每個用戶的平均話務量,乘以總的用戶數,來得出這一片區的網絡需要用什麼樣的設備來承載。做瞭這兩個步驟後我們會大概得到站址規劃。

拿到站址規劃後我們需要到現場進行查勘,考察站址是否具備剛才提到的那些的要素:要有很好的點位、要有電、要有傳輸、要有空調等等。站址規劃確定後我們需要用仿真軟件進行業務仿真,把一些模擬用戶放到點位上去、放到地圖上去,來看他們是否能夠得到比較好的服務質量。最終我們會輸出參數、輸出網絡配置、輸出網絡點位。

我講這麼多的意思是什麼呢?就是說我們每一個鐵塔的點位實際上都不是“拍腦袋”,不是看見這個地方有塊空地就去部署。實際上都是根據我們的用戶在哪裡、根據我們的業務在哪裡去選擇的。所以從這個程度上來講,我們認為鐵塔的點位對於邊緣算力來講是一個很好的參考,甚至你可以認為它是一個參考答案。你在鐵塔密度高的地方去部署邊緣算力,一定是不錯的選擇。

4、用戶案例

為此,我們做瞭一個測試,也是一個案例。我們找瞭一個遊戲客戶,這個客戶的目標用戶群是18-28歲的年輕人。他的需求很簡單,他希望點位離用戶越近越好,讓遊戲用戶的時延體驗小於30毫秒,這個指標要求和今天早上很多老師分享講的是一樣的。

他找瞭六個城市的目標區域,紅點就是他給我的位置。這些紅點基本上都位於城市郊區,是一些大型的開發區。這些地方基本上都是18-28歲年輕人所聚集的地方。在這種城市郊區,年輕人下瞭班後不太有時間去逛街,所以最主要的娛樂就是在宿舍裡面玩遊戲、刷短視頻。我們拿到瞭紅點之後在後臺對照瞭塔址,藍色點位就是我給他的選擇。所有藍色的點位都是在紅色點位半徑五公裡范圍內。從我們估算的結果來看,所有點位的網絡時延都在五毫秒以內。

接下來你們會問一個問題:網絡時延是五毫秒,怎麼能保證目標用戶的時延是在30毫秒呢?為此我們專門做瞭一個經驗公式,可以給大傢分享一下,我們稱之為“時延預算”。

整個時延預算由這麼三部分組成:第一個是終端時延,第二個是服務器時延,第三個是網絡時延。終端時延根據遊戲客戶給我們的指標,他們基本上能夠做到在手機終端上5-6毫秒時延。在服務器端,視頻抓取加編碼的時延基本可以做到8-10毫秒。我們可以估算一下,如果RTT時延做到30毫秒以內,實際上終端加服務器時延已經占到瞭13毫秒左右,留給我們的網絡時延大概最多也就17毫秒。

我們再看看網絡時延是怎麼組成的。網絡時延通常由四個參數組成。第一個參數是L,L代表光纖總長度。每一百公裡的光纖總長度能夠引入一毫秒的時延。第二個參數是M,M代表你路徑中所有OTN節點和SDH節點的數量。OTN節點引入的時延比較少,大概是0.01毫秒,所以我們以數值大的SDH節點為參考值,我們取的是0.1毫秒/個。第三個參數是N,N代表整條路徑中二、三層設備的數量,所謂二、三層設備就是路由器和交換機。路由器、交換機越多,N就越大。每個路由器或交換機引入的時延從1毫秒到10毫秒不等。我們這裡取瞭一個3毫秒。

什麼時候會到1毫秒?就是網絡利用率特別低的時候。什麼時候到10毫秒甚至更大?就是網絡利用率最高的時候。最後一個O,代表空口時延。我們都知道5G的空口時延可能小於2毫秒,如果變成4G,空口時延變成20毫秒這個數量級。所以看看這個公式,我們可以發現,真正要把算力部署到用戶邊緣其實並不完全取決於距離或者光纖的距離。根據這個公式,光纖的距離做到1000公裡也不過引入瞭10毫秒的時延。所以說我們要明確一點:把算力部署到用戶邊緣主要是為瞭降低N這個參數,因為距離越長,跨的自治域越多,意味著引入的路由器和交換機的跳數越多。

今天早上我們聽到亞馬遜雲科技的朋友分享,他們用專線加上Outposts能夠做到35毫秒的時延,我想他們解決的問題就是這個。他們盡量把N降到最小,但是他用專線、兩頭全是光纖,所以L再長一點,兩頭長到500公裡、1000公裡,時延問題也不是很大。

再看一個案例,這個案例也是我們給這個遊戲客戶做的一個方案。他希望在全國每個省做算力部署,覆蓋整個省級別行政區的用戶。

第一種做法我們用單核心部署。熟悉地圖的朋友都知道這是湖北,我們把算力部署在武漢核心的IDC裡面,這個時候會得到一個覆蓋區域,估算下來優質覆蓋區的半徑大概是50-80公裡,占行政區的面積大概15-18%。

第二步,我們做瞭一點點修改,引入瞭兩個近郊的邊緣節點。熟悉武漢地理的朋友都知道,武漢分為武漢三鎮。我們把漢陽和武昌沿著三環各找一個邊緣節點來部署算力。在漢口的核心節點位置並不改變。這個時候它的優質服務區會明顯地擴展,可以占到整個行政區面積的25%-30%。這個變化是怎麼引入的?就是因為我們如果把算力部署在漢陽或者是武昌的這種邊緣,用戶訪問服務器的時候,並不需要上到武漢的城域骨幹網再跳到它的IDC。

這樣一來會節省幾毫秒到十幾毫秒的時延,我們在其他方向上可以更好地提供服務。PPIO的王聞宇先生在前段時間一個交流上面提到類似的觀點,他的表述大概是這樣子:“如果把邊緣算力部署在城域網,時延大概是5毫秒左右;如果把邊緣算力部署在城域骨幹網,時延大概是15-20毫秒。”區別就在於上到城域骨幹網後會因為路由器、SDH設備增加幾跳而引入時延。

第三個很簡單,就是標準邊緣計算的方案。我們把單核心變成瞭單核心加上遠端邊緣節點,這個時候我們覆蓋瞭全湖北三個最主要的城市,這樣它的優質覆蓋區域占到瞭整個行政區面積的35%-40%。

5、總結

總結一下所謂的通信基礎設施服務提供商可以為邊緣計算的“最後一公裡”做一些什麼事情。

第一,我們有充足的點位供大傢選擇,即便是行業“老二”,我們在全國也有近三萬個點位。

第二,我們提供公立第三方的方案建議,不管你的客戶來自三大運營商的哪個運營商,我們都有很好的方案相匹配。

第三,我們有一站式的建設和運維服務,你的運維人員可以像剛才很多雲廠商說得那樣,坐在辦公室直接就可以開通服務,所有現場的施工、安裝、調測由我們解決。我們可以提升項目落地的速度。我們做過測算,最快兩個星期可以在現場部署一個邊緣算力節點,這個是指我們把機架等設施都準備好,你們隻要把服務器發到現場,插電接網線就可以提供服務。最後,我們可以顯著地降低大傢的capex和opex。

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

返回顶部