5G为智能边缘增加分布式云能力

5G移动网络将通过增加每用户带宽，增加用户/设备数量，通过将物理5G网络资源分段为单独的虚拟“网络切片”来提供许多新功能，就像虚拟机虚拟化硬件平台一样。最初，物联网架构被设想为与集中式云环境通信的大量分布式传感器。但是，某些 IoT 应用程序具有需要在边缘使用智能的要求。这与集中式云架构背道而驰。相反，这些智能边缘计算元素构成了一个“分布式云”环境，除了跨元素的协作和协调之外，边缘还有一定程度的命令和控制。普锐巴斯网络宣布推出一款解决方案，将5G网络架构与SDN/NFV分布式云环境相结合，实现许多需要智能边缘功能的应用。该公告使移动运营商利用Pluribus网络解决方案提供具有本地化智能的新型物联网和M2M架构具有吸引力。

从集中式云到分布式云的演进

如今，大多数数据中心架构都是集中式的。这往往是企业环境的遗留物，其中员工使用的大多数应用程序都位于安全的云环境中，其中所有内容都存储，Web或常驻应用程序提供与存储在云中的信息的访问和同步。

物联网从相同的范式开始 - 部署传感器，将传感器连接到网络网关，这些网关为中央云提供互联网入口，所有传感器数据都经过处理，分析，存储和控制。但是，由于以下原因，集中式云架构无法满足所有物联网应用程序要求：

延迟问题。工厂车间或自动驾驶等应用需要对传感器数据和命令/响应进行低延迟处理。

带宽成本。将所有传感器数据传输到一个中心位置需要网络带宽，这会增加经常性成本。提供边缘处理以降低带宽要求可以优化成本。

自主性与安全性。传感器和执行器在连接断开时仍必须能够正常运行。

隐私。主题公园排队应用程序的面部识别等内容不应存储在信息可能被误用的集中位置。

为了解决这个问题，Pluribus Networks首席营销官Mike Capuano认为，分布式数据中心的出现将成为常态，而不是例外。

“为了应对与物联网应用的集中式云环境相关的挑战，微型和微型数据中心将出现爆炸式增长，”Mike说。“增加带宽、减少延迟、安全性和隐私方面都是边缘计算的催化剂。5G并不是唯一的驱动力，但它扮演着重要的角色。

将功能放置在边缘需要一个小型版本的云环境数据中心，并且还需要在智能边缘对等体之间进行通信和协作。

“这些分布式云元素将部署在传统云模型的上下文中。你将启动容器，按实际使用量付费，然后降低容器。Mike继续说道：“这些边缘环境可能不是分层的，而是网格化的 - 将有多个边缘，它们需要以分布式方式进行通信和协调。

例如，电信公司有许多中央办公室，有线电视运营商部署了许多头端位置。这些通常位于订阅者的5，000英尺范围内。这代表了成为分布式云的新兴边缘托管服务提供商的理想机会。具体到5G，这些迷你云可能会部署在基站上。对于IIoT应用，这在逻辑上将扩展到石油钻井平台或仓库或工厂建筑。这实现了一个至关重要的功能 - 工作负载可以部署在成本最低的位置，同时仍满足运营要求。

基于控制器和无控制器的 SDN

如果网络头端、移动网络基站、写字楼要变成迷你或微型数据中心，那么架构是什么？软件定义网络 （SDN） 和网络功能虚拟化 （NFV） 无疑发挥着重要作用。

一个 SDN 体系结构涉及一个 SDN 控制器。控制器保存网络的整个状态。控制器通过带外通道进行通信，并使用SDN/NFV事实上的标准（如OpenFlow）对交换机进行编程。SDN控制器范例在集中式云概念中运行良好，因为有一个控制器知道并控制一切。但是，外部控制器涉及许可证和对可控制开关数量的限制。此外，如果带外信道受到攻击或发生故障，则无法控制系统，控制器和带外链路代表单点故障。如果边缘设备需要重新加载状态，则从 SDN 控制器获取此状态时，延迟会增加。

无控制器 SDN 涉及驻留在每个交换机中的 SDN 智能和网络状态。随着交换机数量的增加，它们仍然可以工作并像一个逻辑交换机一样工作。交换机之间有一个 VXLAN 隧道网，可提供多条通信路径以实现冗余，并且该架构使根据需要轻松插入其他交换机。鉴于云的分布，使用无控制器SDN架构反过来又提供了支持分布式网络资源的关键功能。

自适应云结构

数据中心位置可以是大型或小型、独立或共存的广告网络或内部部署设施。该架构允许将结构组织在多个切片中，以实现切片之间的隔离和安全性，并简化操作和维护。

总结

虽然Pluribus网络的公告侧重于移动网络运营商的分布式云架构，但传统的云服务提供商和企业物联网应用也将从中受益。

云服务提供商能够进行区域扩展，并将较小的云位置作为一个具有分布式服务的实体进行管理，这是一项强大的功能。对于企业物联网应用程序，隔离和分配物联网流量可以对不受信任的物联网设备进行分段以确保安全性，同时更快，更简单地推出，而不会对现有物联网系统产生不可预见的影响。

审核编辑：郭婷