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浅谈5G时代给云计算网络基础架构带来的改变
「随着5G时代的来临,用户对于高带宽、高速度及低延迟有了更大的需求,这就表示网络通信将会逐渐分散,而集中式计算机网络的架构开始逐渐去中心化,将从“云计算”向“边缘计算”发展。(2021-8-6)」
关键词:5G;云计算;边缘计算
  中图分类号:TP393 文献标识码:A
  文章编号:1009-3044(2020)06-0032-02
  云计算的基础就是网络、计算以及存储。网络作为云计算的重要元素之一,网络基础架构及其发展则是重要的环节,而网络架构就会涉及可靠性、性能、可扩展性等多方面内容。5G时代的来临同时带来了高带宽、超高可靠性、超低延迟通信以及对大连接的需求,这就表示5G的通信网络将会更加分散,从而“去中心化”,进而在网络边缘部署小型或便携式数据中心,以本地化终端请求,以满足高带宽及超低延迟的要求。这也标志着5G时代会更加促进云计算网络基础架构向边缘化发展。
  1 5G时代前景
  5G时代的来临将会给概念科技带来实现可能,而5G的特点主要是高速度、泛在网、低延时以及海量大连接等,具有广阔的应用前景。目前VR技术并不是那么普及最主要的原因在于4G网络不能提供其所需的网速,而5G的到来就完全可以满足;在日常生活中,经常会遇见在电梯里或者地下车库里面信号不好被迫中断的情况,而5G技术具有的泛在网f广泛存在的网络)等特点促使网络信号随处可见,从理论上来说可以让用户“永不掉线”,这是因为5G基站本身是一种微基站,体积占地更小、但是分布更多更广,从而可以发出比4G的信号塔更加高密度的信号出来;无人驾驶车辆之所没有全面普及也是因为4G的网络反应不能达到低延迟的要求,但是5G技术的主要特点在于时延的最低要求是1毫秒甚至比这更低,这就能够满足现在所提出的无人驾驶汽车、无人驾驶飞机的基本技术需求。5G技术的海量大连接性也将为物联网普及、智能家居市场带来大的突破性进展,这同时也标志着5G的通信网络会更加分散。
  2云计算架构现状
  云计算就是把大量的高度虚拟化的资源管理起来,组成一个大的资源池,用来统一提供基础服务。云计算架构主要分为服务及管理这两个方面。在服务方面,主要为用户提供各类基于云的服务,共包含3个层次:基础设施即服务IaaS、平台即服务PaaS、软件即服务SaaS。在管理方面,主要是云的管理层为中心,它的主要功能是确保整个云计算中心可以安全稳定的运行,同时被高效的管理。
  云基础架构是说在原有的各类硬件设施,例如计算、存储、网络硬件层的基础上,进一步增加云层、虚拟化层,让这个架构更有效地进行资源的整合和利用。云层主要功能是对资源池进行高效的调配及利用,按照当前系统所需,自动生成云资源,从而将更多的应用系统按照流程化进行自动管理,目的是为了提升计算效率。
  虚拟化层主要是现有云基础架构大多都使用虚拟化技术,例如存储虚拟化、网络虚拟化、计算虚拟化等虚拟技术;通过虚拟化层,从而改善了硬件方面自身的差异,为了向上层呈现出更加具有弹性,具有可塑性及标准化的虚拟资源池。
  云基础架构使用虚拟化整合及自动管理,应用系统可以共享其资源池,同时通过云平台层的自动化管理,有了智能管理及易于扩充等特点,进一步帮助用户构建IaaS(基础架构即服务)云业务模式。云基础架构资源池让网络技术,存储硬件资源等不再是重点,重要的是将各个资源整合,形成一个智能的,可扩充的资源池,从而面向云应用实现自动管理及运维。事实上,云基础架构融合的关键在于网络。就拿整个网络基础架构来说,网络是把整个计算资源池、存储资源池及用户联系在一起的纽带,只有网络才能够充分感知到各类资源池及用户的动态变化,从而积极进行动态响应,维护网络连通性的这是云策略的重要保障之一。
  总而言之以云计算为基础的数据中心是云网融合及联动的重要保障,也因智能动态的维护使得资源池的可利用率更高。
  3 5G时代给云计算架构带来的改变
  就网络现状而言,应用及用户越来越多地被夹杂在“去中心化”的浪潮中,例如:各类应用用户入口去中心化,给应用带来等多元化的用户,改变用户沟通方式;电商去中心化从而使得用户需求快速被满足、用户购物时间大幅减少、用户选择困难问题被解决、电商减少中间环节使得运营效率大大提高;通过打造一个去中心化的旅行服务生态体系,从而促进旅游数字化发展,在这个过程中,并不只是旅客受益,这让中小型旅行公司很大程度地节约了企业成本。
  这一系列的去中心化从另种层面来看,用户已经去中心化,那么数据将会随之去中心化,而网络的存储、运算方式也要随之进行去中心化,所以就有了网络基础架构的去中心化,这就是云计算架构向边缘计算的改变。
  5G时代带来的边缘计算,实际就是在网络架构中间增加了MEc(Multi-AccessEdge computing,多接入边缘计算)这一个角色,而MEc方案和传统cDN(coment Delivery Netw叫k,内容分发网络)来比,一方面可以改善用户体验,节省带宽资源:它的规模和数量将会大幅上涨,也要求各类应用及服务的快速加载,让用户享受不间断的高质量网络体验,这就需要更加大的传输速度及更低的延迟;另一个方面通过把计算能力下沉到移动边缘的节点上,从而提供第三方应用的集成,这会为移动边缘人口的服务创新提供出无限可能,这会使得网络将加开放,用户按照自身需求量身定制,这就提升了工作效率及经济效益。
  4总结
  5G时代对于网络海量数据处理具有高效、快速、低延迟等要求,这就使通信网络更加分散,相比原有云计算的网络架构来说,5G时代多了边缘计算MEC(Muhi-AccessEdge Computing,多接入边缘计算)这一个角色,成为网络架构变化的重大特征,同時边缘网络概念第一次出现在无线网络体系中,这势必将推动网络建设、支撑、运营链条的革命性重构。
  [通联编辑:唐一东]
(筑旦)
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