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5G 业务带动边缘计算等大规模增长和网络需求

2020-08-14 14:22 次阅读

欧洲疫情严重之后,欣慰的是群众们终于开始自觉“家里蹲”了,但运营商又开始发愁了。

因为网上冲浪的需求增加,已经让欧洲互联网出现了严重的拥堵问题。

尽管西班牙电信(Telefonica)、Orange、沃达丰(Vodafone)、Masmovil 和 Euskaltel 等都表示,正在加强自己的网络,但还是扛不住“涨潮”般的流量,这导致政府紧急出手,欧盟委员会出面要求网络游戏公司和视频网站采取措施,限制娱乐方面的带宽占用。

谷歌 YouTube 宣布从下个月开始默认使用标清(standard definition、SD、480p)画质播放视频;Netflix 也降低了 Facebook 和 Instagram 上的视频比特率或图片质量。迪士尼的流媒体业务 Disney+ 正式在英国、德国、意大利、西班牙等七个欧洲国家上线,也预计将调整清晰度以降低整体带宽使用率 25% 左右。

远程办公的需求激增,也让微软的服务器压力剧增,紧急对更多商业性组件开始施加限制。包括降低文件检查和同步频率、内容附件的默认下载设置、视频播放的清晰度以及图像的在线预览等。

同样是面对“数据海啸”,当欧洲范围内的互联网服务在拼命“节流”时,中国运营商和互联网公司却在拼命“开源”。千万小朋友集体上网课,8000 万人云监工火神山、雷神山,流媒体平台多部视频免费供网民观看,手机游戏更是迎来了新增高峰……

了解网络的朋友可能会说,这都是“带宽扩容”的功劳。那么问题来了,扩容真的是一件简单易行的小事吗?

数据涨潮背后,中国与欧洲的两种态度

如果询问欧洲运营商,他们肯定会觉得你想太多。

必须承认,欧洲的流量峰值确实激增很大。自从新冠病毒在意大利爆发以来,Facebook 称其应用的使用时间增加了 70%。Facebook Live 和 Instagram 的浏览量也都在上升。

YouTube 流量激增得更多,所以谷歌在声明中表示:“在这种前所未有的情况下,我们将继续与全球政府和网络运营商紧密合作,尽最大的努力来最大程度地减少对网络的压力。”

要知道,视频(含 AR/VR)、社交网络两个领域的应用,占据了移动端流量的前二名。

但要说网络直接瘫痪扛不住了,真的有点让网友们产生“活久见”的困惑。

因为同样是居家生活办公学习,钉钉不到一个月下载量达 11 亿人次,腾讯课堂 10 秒开课,更别提远程会议还能自动美颜,直播 24 小时不间断……中国运营商和互联网公司,怎么就没号召大家“少看点高清”“少上点网”呢??

答案是,中国的网络扩容行动太迅速了。

不管是基建天团还是互联网阵容,行动力都令人震惊。比如为了让中小学生“停课不停学、停课不停教”,疫情期间,多个省市都开始了马不停蹄的基站搭建。

贵州省通信运营企业累计建设网络教学 4G/5G 基站 9 个,宽带装机 14.7201 万户,为学校开通专线 44 条。辽宁三大运营商也紧急扩容互联网带宽 710G,新建 5G 基站 1300 余个,4G 信号增强点位 600 余个,新增云平台服务器 310 台套……

而抗住了亿级流量的 BAT 代表们,效率也十分逆天。钉钉在 2 小时内新增部署了超过 1 万台云服务器,创下了阿里云上快速扩容的新纪录;腾讯在 1 月 26 日开启了“决战 48 小时”,程序员们大年初二就开始搭建课堂应用,腾讯会议日均扩容云主机接近 1.5 万台……此类新闻不胜枚举。

5G 业务带动边缘计算等大规模增长和网络需求

再加上规模庞大的数据中心。根据数据中心白皮书统计数据,我国数据中心机柜数量规模提升,2018 年已达到 210 万个,同比增长约 26%,显著高于 2015 年 108 万个机柜数量规模。

一些新建的数据中心,如阿里的河源数据中心就在此次疫情期间开始正式对外提供服务,超过 30 万台服务器可以投入使用。在这样的集体总动员下,自然能够为网络洪峰提供了足够宽敞的容量池。

看到这里,想必不少同学又想喊欧洲运营商和互联企业来“抄作业”了。且慢!扩容可不是你想扩,想扩就能扩的。

不止于技术:想说扩容不容易

当然,这里不是说欧洲没有能力扩容。要应对如此大规模的流量,考验的固然是一个地区的信息技术能力,同时也会受到社会文化、经济等的诸多影响。

首先,服务器网络是关键。

我们知道,不同地区在网络搭建上往往采取不同的结构设计。

有的是层次化网络,以若干节点作为核心层,核心层之间网状直连,在不同的核心节点向下疏导。这种网络结构简单,维护起来也很方便。比如某某街道网络出现故障,进行维修就可以了。核心带宽也可以复用,能节省不少成本。当然,这也对核心骨干网络设备的性能要求比较高,一旦核心节点出现故障,整个网络也会直接遭殃。

而有的地方采取的是扁平化网络结构,对于一些传输资源丰富、业务量较高的地区来说,扁平化的直连网络健壮性好,时延小,承载能力也很强,只不过结构相对复杂,建设成本也相对更高。 所以国际大型互联网运营商,都趋向于采用扁平化的网络以降低互联网成本、提高效率。

显然,在网络规模高速增长的情况下,网络结构、光器件、硬件性能等,都会影响到流量扩容的难度和成本。因地因时制宜来进行网络优化就成了必然的选择,这也是中国与欧洲在扩容时间线上步调不同的首要原因。

其次,基建决定扩张力度。

带宽不够,基建来凑,在缺乏高性能网络覆盖的偏远地区,是一个必然的选择。比如中国铁塔就在社交媒体传出山区儿童爬山找网的新闻后,快速前去搭建了网络。

可以说,线上流量和应用的全面覆盖,本身也是对中国网络基础建设的一次查漏补缺。

与之相比,欧洲的数字化进程要更早一些。早在 2010 年 5 月,欧盟就曾经制定过一份“欧洲数字化议程”(DAE),计划到 2020 年让欧盟家庭享受不低于 30Mbps 的宽带。

到了 2016 年,这一标准则提升为至少 100Mbps,而且预留升级到 1Gbps 的空间。所有的学校、大学、研究机构、交通中心、医院、政府机构、科技企业等等,都要达到 1Gbps 级别。

此外还有个“WiFi4EU”计划,2020 年让欧盟每一个城市、村庄都享有免费 Wi-Fi 服务。

在这种情况下,再追加基础硬件投入显然有些过度反应了。

另外,IDC 产业奠定潜力。

那么带宽的快速扩容到底能达到什么程度呢?除了现有网络基础之外,数据中心的支撑是必不可少的。

简单来说,就是电信服务商利用已有的互联网通信线路、带宽资源,建立标准化的专业级机房环境,来提供服务器托管、租用等服务。显然,数据中心越多、越强,也就能成为互联网业务扩容更强劲的支撑。

而受惠于云计算业务的快速发展,中国数据中心的机柜规模和能力显著提升。民生证券的一份报告显示,2019 年中国 IDC(互联网数据中心)市场规模达到 1560.8 亿元,同比增长 27.1%,远高于世界平均水平(约 11%)。

其中许多都是 BAT 等大型互联网 / 云计算厂商与第三方 IDC 服务商合作或共建的,并借助云厂商在虚拟化、计算资源管理、云监控等的技术优势,产生软硬件协同的效果加乘。

比如阿里巴巴相继在张北、深圳、上海、青岛等地定制数据中心;腾讯在上海、深圳、重庆、天津进行东南西北数据中心部署。所以在疫情期间,无论是医院系统上云,还是云端视频会议协作,亦或是游戏、视频等富媒体娱乐,都可以快速地支撑起来。

可以说,在 IDC 产业上中国企业越来越多的技术领先、自主可控、智能优化,都是能够快速扩容的保障。

最后值得一提的是,文化差异也是影响网络扩容速度的一个关键因子。

环保一直是欧洲人生活中非常重要的组成部分,而数据中心的耗能问题也备受关注。在调研机构 Gartner 的数据显示,70%的被访者(企业 CIO 首席信息官)认为电力和制冷问题是他们数据中心所面临的一个最大问题,在欧洲,3 年的纯能源成本消耗甚至已经 2 倍于设备购置成本。

所以比起扩建数据中心,欧洲更倾向于倡导节约使用网络。

比如欧洲疫情期间,法国的运营商就计划实行“数字纪律”(“digital discipline”),以确保网络容量不被过多无意义的使用;西班牙的网络运营商也向用户发出请求,希望他们负责任地使用电信网络。

山川异域,风月同网。总体来看,不同的地域风貌也造就了一个社会对网络海啸的不同态度,但努力解决问题却是一致的追求。

疫情之后,我们如何面对新世界的带宽挑战?

疫情导致的流量海啸终会过去,但需要思考的是,伴随着富媒体业务逐渐向高清化、虚拟交互等趋势发展,由此带来的带宽压力将持续拷问现有网络;

与此同时,5G、车联网等带动的边缘计算,更会带来数据的大规模增长和网络需求。

未来网络管理会如何发展,在我们看来有以下方向:

一方面,5G 业务会激发边缘数据中心的规模化建设。

众所周知,5G 支持的终端密度很大,自然也会带来惊人的数据量。比如无人驾驶、5G 智能手机、智慧医疗、云游戏、8k 视频、AR/VR 等等,都需要极低时延的网络来保障用户体验。

而边缘数据中心的部署,能够把核心节点的 IT 资源迁移到基站侧,由此让网络资源更靠近用户,从而有效减少延迟。

举个例子,VR 技术中,包括了实时三维计算机图形技术、广角立体显示技术、对观察者头眼和手的跟踪技术,以及触觉 / 力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入 / 输出技术等等,现有的网络架构很难满足 VR 所需要的快速响应。边缘数据中心与 5G 网络的技术架构,才能真正增强其终端的运算能力,带来体验上的突破。

同理,将计算资源下沉到边缘数据中心,如通信基站、小基站等,可以让附近的车联网实施高效地完成一系列复杂计算,从而更精准地完成安全避让、物体识别、交通流量分析等操作,让自动驾驶真正得以落地。

届时,人们观看 Netflix 或 YouTube 视频时,也可以不用刻意降低清晰度,通过边缘网络,P2P 下载流量可以实现本地疏导,进而减少对带宽的浪费,缓解网络压力。

同时,加速绿色数据中心的迭代。

环保组织绿色和平与华北电力大学 2019 年联合发布的一份报告显示:2018 年,全国的数据中心吃掉了 1608.89 亿千瓦时电量,比上海市 2018 年全社会用电量(1567 亿千瓦时)还多,占中国全社会用电量的 2.35%(未含港澳台数据)。

也因此,不少一线城市开始限制数据中心的规模。北京中心城区全面禁止新建和扩建数据中心。上海则要求到 2020 年,全市互联网数据中心新建机架控制在 6 万个,总规模控制在 16 万个。

这也会直接带动上游服务器等基础设施的迭代,在节能、算法等层面展开新的 PK,进而引发新一轮产业格局地震。

例如,DeepMind 团队就使用数据中心的大量运营参数数据来训练其机器学习神经网络系统,包括数据中心温度、和电力分配等,目标是降低 PUE 值(PowerUsageEffectiveness,数据中心设施电源能耗与计算能耗的比率)。

而位于张北的北京冬奥云数据中心,同时采用风能和太阳能等清洁能源,每年只有约 15 天是传统模式制冷,由此将数据中心能耗降低了 59%,PUE 最低至 1.13,成为目前全球最节能的数据中心之一。

总体来说,“家里蹲”网上冲浪,或许只是疫情期间的一件小事,也让我们见到了不同社会与国家不同的解题方式。
       责任编辑:pj

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一。准备工作 硬件:Raspberry Pi 4 Model B、移远EC20 4G模组、4G天线、物联网卡(本次使用的是联通卡)、电源线(两条...
发表于 08-24 14:49 1515次 阅读
树莓派如何通过FAN-4G-HAT实现访问互联网

如何减少洞察时间

减少边缘节点的洞察时间可在获得数据之后尽快做出关键决定。而理论上处理能力和通信数据均不受限制,则可将所有全带宽边缘节点检...
发表于 08-17 06:28 101次 阅读
如何减少洞察时间

传感器网络启动式自组织方法有哪些

无线传感器网络在环境监测、医疗卫生,目标跟踪等方面有广泛运用,它能实时的感知,采集并传送监测数据,可以认为是物联网,云计...
发表于 08-13 06:21 101次 阅读
传感器网络启动式自组织方法有哪些

请问互联网视频监控摄像头兼容问题?

现在在做一个项目,准确地说就是买一个基于安装智能手机或IOS的APP;功能是:通过手机开启远程摄像头实现现场监控。 问...
发表于 08-10 02:30 0次 阅读
请问互联网视频监控摄像头兼容问题?

路侧停车系统的利弊

互联网已经成为我们主要的发展方向,这也是我们最近关注的热点之一。传统制造正在逐渐被智能化制造取代,因为智能产品不仅对生态...
发表于 06-23 22:32 443次 阅读
路侧停车系统的利弊

如何降低云计算成本?

  1、选择保留实例   在云中,如果组织愿意做出一定的权衡,他们将会找到按需资源的价格更低的替代方案。并尽可能使用以下折...
发表于 06-23 10:45 101次 阅读
如何降低云计算成本?

vr消防火灾模拟逃生设备,vr安全体验馆设备有哪些

vr消防火灾逃生   根据用户特点和灾害强弱程度的分析,交互式的vr培训平台可以针对特定用户和组织做出独特的处理。vr应用可以...
发表于 06-13 15:55 514次 阅读
vr消防火灾模拟逃生设备,vr安全体验馆设备有哪些

在了解车联网之前,你知道V2X是什么吗?

提到车联网,大家可能并没有很深入的了解过,只有一个模糊的印象,汽车联网。但实际上,车联网指的是通过汽车上集成的GPS定位...
发表于 06-10 07:00 1242次 阅读
在了解车联网之前,你知道V2X是什么吗?