5G移動網(wǎng)絡將通過增加每用戶帶寬，增加用戶/設備數(shù)量，通過將物理5G網(wǎng)絡資源分段為單獨的虛擬“網(wǎng)絡切片”來提供許多新功能，就像虛擬機虛擬化硬件平臺一樣。最初，物聯(lián)網(wǎng)架構被設想為與集中式云環(huán)境通信的大量分布式傳感器。但是，某些 IoT 應用程序具有需要在邊緣使用智能的要求。這與集中式云架構背道而馳。相反，這些智能邊緣計算元素構成了一個“分布式云”環(huán)境，除了跨元素的協(xié)作和協(xié)調(diào)之外，邊緣還有一定程度的命令和控制。普銳巴斯網(wǎng)絡宣布推出一款解決方案，將5G網(wǎng)絡架構與SDN/NFV分布式云環(huán)境相結(jié)合，實現(xiàn)許多需要智能邊緣功能的應用。該公告使移動運營商利用Pluribus網(wǎng)絡解決方案提供具有本地化智能的新型物聯(lián)網(wǎng)和M2M架構具有吸引力。

從集中式云到分布式云的演進

如今，大多數(shù)數(shù)據(jù)中心架構都是集中式的。這往往是企業(yè)環(huán)境的遺留物，其中員工使用的大多數(shù)應用程序都位于安全的云環(huán)境中，其中所有內(nèi)容都存儲，Web或常駐應用程序提供與存儲在云中的信息的訪問和同步。

物聯(lián)網(wǎng)從相同的范式開始 - 部署傳感器，將傳感器連接到網(wǎng)絡網(wǎng)關，這些網(wǎng)關為中央云提供互聯(lián)網(wǎng)入口，所有傳感器數(shù)據(jù)都經(jīng)過處理，分析，存儲和控制。但是，由于以下原因，集中式云架構無法滿足所有物聯(lián)網(wǎng)應用程序要求：

延遲問題。工廠車間或自動駕駛等應用需要對傳感器數(shù)據(jù)和命令/響應進行低延遲處理。

帶寬成本。將所有傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭粋€中心位置需要網(wǎng)絡帶寬，這會增加經(jīng)常性成本。提供邊緣處理以降低帶寬要求可以優(yōu)化成本。

自主性與安全性。傳感器和執(zhí)行器在連接斷開時仍必須能夠正常運行。

隱私。主題公園排隊應用程序的面部識別等內(nèi)容不應存儲在信息可能被誤用的集中位置。

為了解決這個問題，Pluribus Networks首席營銷官Mike Capuano認為，分布式數(shù)據(jù)中心的出現(xiàn)將成為常態(tài)，而不是例外。

“為了應對與物聯(lián)網(wǎng)應用的集中式云環(huán)境相關的挑戰(zhàn)，微型和微型數(shù)據(jù)中心將出現(xiàn)爆炸式增長，”Mike說。“增加帶寬、減少延遲、安全性和隱私方面都是邊緣計算的催化劑。5G并不是唯一的驅(qū)動力，但它扮演著重要的角色。

將功能放置在邊緣需要一個小型版本的云環(huán)境數(shù)據(jù)中心，并且還需要在智能邊緣對等體之間進行通信和協(xié)作。

“這些分布式云元素將部署在傳統(tǒng)云模型的上下文中。你將啟動容器，按實際使用量付費，然后降低容器。Mike繼續(xù)說道：“這些邊緣環(huán)境可能不是分層的，而是網(wǎng)格化的 - 將有多個邊緣，它們需要以分布式方式進行通信和協(xié)調(diào)。

例如，電信公司有許多中央辦公室，有線電視運營商部署了許多頭端位置。這些通常位于訂閱者的5，000英尺范圍內(nèi)。這代表了成為分布式云的新興邊緣托管服務提供商的理想機會。具體到5G，這些迷你云可能會部署在基站上。對于IIoT應用，這在邏輯上將擴展到石油鉆井平臺或倉庫或工廠建筑。這實現(xiàn)了一個至關重要的功能 - 工作負載可以部署在成本最低的位置，同時仍滿足運營要求。

基于控制器和無控制器的 SDN

如果網(wǎng)絡頭端、移動網(wǎng)絡基站、寫字樓要變成迷你或微型數(shù)據(jù)中心，那么架構是什么？軟件定義網(wǎng)絡 （SDN） 和網(wǎng)絡功能虛擬化 （NFV） 無疑發(fā)揮著重要作用。

一個 SDN 體系結(jié)構涉及一個 SDN 控制器。控制器保存網(wǎng)絡的整個狀態(tài)。控制器通過帶外通道進行通信，并使用SDN/NFV事實上的標準（如OpenFlow）對交換機進行編程。SDN控制器范例在集中式云概念中運行良好，因為有一個控制器知道并控制一切。但是，外部控制器涉及許可證和對可控制開關數(shù)量的限制。此外，如果帶外信道受到攻擊或發(fā)生故障，則無法控制系統(tǒng)，控制器和帶外鏈路代表單點故障。如果邊緣設備需要重新加載狀態(tài)，則從 SDN 控制器獲取此狀態(tài)時，延遲會增加。

無控制器 SDN 涉及駐留在每個交換機中的 SDN 智能和網(wǎng)絡狀態(tài)。隨著交換機數(shù)量的增加，它們?nèi)匀豢梢怨ぷ鞑⑾褚粋€邏輯交換機一樣工作。交換機之間有一個 VXLAN 隧道網(wǎng)，可提供多條通信路徑以實現(xiàn)冗余，并且該架構使根據(jù)需要輕松插入其他交換機。鑒于云的分布，使用無控制器SDN架構反過來又提供了支持分布式網(wǎng)絡資源的關鍵功能。

自適應云結(jié)構

數(shù)據(jù)中心位置可以是大型或小型、獨立或共存的廣告網(wǎng)絡或內(nèi)部部署設施。該架構允許將結(jié)構組織在多個切片中，以實現(xiàn)切片之間的隔離和安全性，并簡化操作和維護。

總結(jié)

雖然Pluribus網(wǎng)絡的公告?zhèn)戎赜谝苿泳W(wǎng)絡運營商的分布式云架構，但傳統(tǒng)的云服務提供商和企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用也將從中受益。

云服務提供商能夠進行區(qū)域擴展，并將較小的云位置作為一個具有分布式服務的實體進行管理，這是一項強大的功能。對于企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用程序，隔離和分配物聯(lián)網(wǎng)流量可以對不受信任的物聯(lián)網(wǎng)設備進行分段以確保安全性，同時更快，更簡單地推出，而不會對現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生不可預見的影響。

審核編輯：郭婷