【器篇198】移动边沿计算

近年来，智能手机运用量的增加推进了互联量流量疾速增长，移动互联网流量曾经占领了互联网流量的12%。思科VNI（Visual Networking Index，可视网络指数）预测，全球互联网总流量将在今年跨过1ZB（Zettebyte，泽字节）大关，并将在2019年再翻一倍。什么是1ZB？1ZB就是10亿TB，假如你依旧习气以GB为单位计算网络流量，那就是一万亿GB。1ZB等于1024EB，1EB等于1024PB，1PB等于1024TB，1TB等于1024GB，1GB等于1024MB，1MB等于1024KB。1ZB就是2的40次方字节，相等于1后面带21个0。

推进互联网流量增长的一大要素是移动设备。思科估量，到2020年，全球将有55亿人（占总人口的70%）具有一部移动设备。从往常到2020年，全球移动流量将以两倍于人口增速的速度增长。这意味着，由移动设备（包含手机、平板电脑、智能手表等）带来的数据量将在这段时间增长8倍。

随着移动智能终端的普遍提高，随着移动数据网络的有序展开，移动应用也在快速展开，满足用户的各种个性化需求。移动数据网络的速率在这10多年间不时提升，从GSM到UMTS，从UMTS到LTE，更高、更快、更强。往常5G的脚步也在匆匆赶来，迎接这个迅猛展开的也是最好的移动互联网时期。移动数据业务收入逐年增长，曾经快接近移动运营商总收入的50%。但随着流量攀升，也给移动运营商的主干网带来更大压力。无论从营收的角度或展开用户的角度，移动运营商都愈加关怀移动用户的体验保障和提升，内容提供商也希望运营商提供一个更好的智能管道。为辅佐移动运营商树立最后一公里，CDN和Cache的树立刻不容缓，这也是最好的历史机遇。

移动网络的CDN/Cache能够采用逐步下沉、自上而下的树立方式。能够首先下沉部署在PGW（PDN Gateway，分组数据网关）之后，旁挂PE（Provider Edge，提供商边沿设备）的CDN/Cache，减轻主干网流量压力。

进一步地，能够在基站侧缓存内容，节约移动回程网的带宽，提供更好的QoS和效劳体验。

2014年，ETSI规范组织开端研讨MEC（Mobile Edge Computing），MEC为移动用户在RAN（Radio AccessNetwork，无线接入网）内提供了IT和云计算才干。位于4G网络的基站、或位于3G网络的无线网络控制器，能提供由内容相关效劳的应用，或业务运用的用户位置，或蜂窝载荷等实时无线和网络信息。关于应用开发者和内容提供商，RAN端提供了一个近距离、超低延时、高带宽以及实时访问无线网络信息和位置辨认为特征的效劳环境。完成内容、效劳和应用的加速展开，并在不同无线和网络条件下坚持用户的体验。MEC这个课题，吸收了包含NTTDocomo、意电、奥天时电信、Telefonica、Orange、韩国电信在内的多家知名运营商、包含中兴、Akamai、IBM、诺西、三星、Intel、Saguna在内的多家知名设备商或芯片厂商的科研投入。

MEC带来丰厚多彩的应用，其中包含：

1、定位寻踪：

基站侧提供精确到5米以内精度的定位功用，这是移动网络特有的功用。能够辅佐商家给移动用户就近推送商圈、商铺广告，为运营商、提供商带来后向广告收入。能够用于足球竞赛剖析，校园管理。

2、增强理想的内容分发：

你所了解的，Google眼镜，就是一款真正意义上的增强理想设备。实践上，增强理想应用于各种范畴。

• 在医疗范畴，医生能够准肯定位手术部位。

  
  

• 在军事范畴，部队能够中止方位辨认，实时取得天文信息等重要军事数据。

  
  

• 在古迹恢复和数字化遗产维护方面，参观者能够运用HMD（HelmetMounted Display，头戴式显现器）看到古迹的文字解说，还能看到遗址上残缺部分的虚拟重构。

  
  

• 在工业维修范畴，经过头戴式显现器，向用户显现虚拟仪表的面板、被维修设备的内部结构、被维修设备零件图等。

  
  

• 在网络视频通讯范畴，在通话的同时在通话者的面部实时叠加一些如帽子、眼镜等虚拟物体，在很大水平上进步了视频对话的兴味性。

  
  

• 在电视转播范畴，在转播体育竞赛的时分，实时地将辅助信息叠加到画面中，使得观众能够得到更多的信息。

  
  

• 在文娱游戏范畴，增强理想游戏能够让位于全球不同地点的玩家，共同进入一个真实的自然场景，以虚拟替身的方式，中止网络对战。

  
  

• 在旅游与展览范畴，人们在阅读、参观的同时，将接纳到途经建筑的相关资料，观看展品的相关数据资料。

  
  

• 在市政树立规划范畴，规划效果能够叠加在真实场景中以直接取得规划的效果。

  
  

往常你知道了，增强理想和人们的生活息息相关。增强理想的内容分发，需求在中心网侧、基站侧部署包含两级Cache的MEC架构。

3、视频剖析：

MEC Server（MEC效劳器）侧包含图像管理（摄像头管理、图像获取）、图像剖析两部分。中心网侧完成完成图像存储。信息运用者与MEC无关，可能是聪慧城市（宏站）、批发（微站）、广告，对应相应的APP或者效劳器。能够用于遗弃行李，运用者是机场、火车站等公共场所。能够用于失踪儿童和失踪老人的定位寻踪，运用者是公共场所的安保。还包含高速监控、厂房安保等多种场景，共同推进聪慧城市的树立。

4、无线网络感知的内容优化：

在MEC Server侧部署无线网络感知的APP，在中心网侧部署内容优化效劳器。APP将用户标识、小区负载，链路质量告知给内容优化效劳器，辅佐内容优化效劳器依据小区负载、链路质量等信息，中止动态优化，提升QoE，激活网络效率，缩短时延，取得最佳的视频质量。

5、散布式的内容分发和DNS缓存：

散布式的内容分发，将Cache一步步从中心网侧部署到基站侧，再进一步地以APP方式部署到终端，能够节约回程网带宽35%左右，DNS缓存能够将网页下载时间缩短20%左右。

6、应用感知的性能优化：

实时用于每个设备的应用感知的性能优化，能够进步网络效率和用户体验。它能够减少视频卡顿，增加阅读的总吞吐量，延迟也可显著减少。还能够提供针对应用的性能的独立指标（视频卡顿，阅读总吞吐量，和延迟），用于增强的网络管理和讲演。