2021運營商邊緣計算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)白皮書

運營商邊緣計算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)白皮書邊緣計算網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)合工作組（邊緣計算網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)合工作組（ECNI）ECNI：全稱EdgeComputingNetworkInfrastructure工作組，ECC與網(wǎng)絡(luò)5.0聯(lián)合成立ECNI5.0ECNI場景范圍：&MBB融合、運營商網(wǎng)絡(luò)&合、企業(yè)/IT/OT），ECNIPractice等為載體（CCSA、ETSIITU等主陣地）布局標(biāo)準(zhǔn)

兩大聯(lián)盟聯(lián)手

務(wù)本信息邊緣計算邁向邊緣計算邁向2.0階段，邊緣計算對網(wǎng)絡(luò)的新需求層出不窮要影響。邊緣計算2.0：邊緣計算的業(yè)務(wù)本質(zhì)是云計算在數(shù)據(jù)中心之外匯聚節(jié)點的延伸和演進，主要包括云邊緣、邊緣云和云化網(wǎng)關(guān)三類落地形態(tài)；以“邊云協(xié)同”和“邊緣智能”為核心能力發(fā)展方向邊緣計算2.0；以“邊云協(xié)同”和“邊緣智能”為核心能力發(fā)展方向。典型場景一：固移融合場景（城市監(jiān)控固移融合場景）典型場景一：固移融合場景（城市監(jiān)控固移融合場景）場景描述：運營商通過邊緣計算提供FMC服務(wù)，需要邊緣計算同時連接MBB和FBB網(wǎng)絡(luò)，和兩張網(wǎng)絡(luò)上的云業(yè)務(wù)交互，其中5G核心網(wǎng)實現(xiàn)用戶面UPF下沉，主要解決分流、計費、QoS、移動性管理等問題，5G接入網(wǎng)實現(xiàn)控制面和數(shù)據(jù)面分離，實現(xiàn)靈活的擴展能力，固網(wǎng)則通過寬帶接入設(shè)備BRAS/BRAS—UP進行分流。

對網(wǎng)絡(luò)的需求//支持現(xiàn)場異構(gòu)接入網(wǎng)絡(luò)典型場景二：園區(qū)網(wǎng)與運營商網(wǎng)絡(luò)融合場景（園區(qū)智能門禁場景）對網(wǎng)絡(luò)的需求場景描述：一是園區(qū)可以利用運營商的5G網(wǎng)絡(luò)來支撐辦公/生產(chǎn)業(yè)務(wù)運行，二是運營商網(wǎng)絡(luò)可以延伸到園區(qū)，為園區(qū)邊緣計算業(yè)務(wù)提供優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)連接和最近的邊緣節(jié)點服務(wù)。用戶的邊緣計算節(jié)點也可以放置在運營商網(wǎng)絡(luò)邊緣，采用租用/代建/代維等方式，減少其戶邊緣數(shù)據(jù)中心的建設(shè)成本。

//支持現(xiàn)場異構(gòu)接入網(wǎng)絡(luò)典型場景三：現(xiàn)場邊緣計算場景（設(shè)備實時智能檢測場景）典型場景三：現(xiàn)場邊緣計算場景（設(shè)備實時智能檢測場景）對網(wǎng)絡(luò)的需求場景描述：邊緣邊緣計算是在生產(chǎn)現(xiàn)場部署的邊緣計算技術(shù)體系，可以為生產(chǎn)現(xiàn)場提供智能化的網(wǎng)絡(luò)接入以及高帶寬、低時延的網(wǎng)絡(luò)承載，并依靠開放可靠的連接、計算與存儲資源，支持多生態(tài)業(yè)務(wù)在生產(chǎn)現(xiàn)場側(cè)的靈活承載。

//支持現(xiàn)場異構(gòu)接入網(wǎng)絡(luò)邊緣計算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系：邊緣計算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系：ECA、ECN、ECI也會對相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的能力與架構(gòu)產(chǎn)生重要影響。因此有必要以邊緣計算系統(tǒng)為中心，重新審視和劃分對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，研究和應(yīng)用新的解決方案與關(guān)鍵技術(shù)，從而滿足邊緣計算對網(wǎng)絡(luò)各類訴求。ECA：EdgeComputing（邊緣計算接入網(wǎng)絡(luò)）

ECN：EdgeComputingNetwork（邊緣計算內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)）

ECI：EdgeComputingInterconnect（邊緣計算互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)）邊緣計算接入網(wǎng)絡(luò)（邊緣計算接入網(wǎng)絡(luò)（EdgeComputingAccess，簡稱ECA）是指從用戶系統(tǒng)到邊緣計算系統(tǒng)所經(jīng)過的一系列網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。ECA重要特征：ECA是邊緣計算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系區(qū)別于云計算網(wǎng)絡(luò)ECA技術(shù)體系的重要部分融合性：（（無線網(wǎng)、光接入網(wǎng)）低時延：大帶寬：大連接：高安全：邊界發(fā)生變化ECA需要在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上進行演進升級核心思路主要是在于縮短ECA的距離，即將邊緣計算系統(tǒng)無論在物理上還是在邏輯上都盡可能接近用戶系統(tǒng)專用UPF

ECA：邊界網(wǎng)關(guān)下移方案

虛擬網(wǎng)元部署邊緣計算內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)（邊緣計算內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)（EdgeComputingNetwork，簡稱ECN）骨干網(wǎng)骨干網(wǎng)骨干網(wǎng)骨干網(wǎng)CR CRERERERERBRAS/MSEBNGHJSWBBAAAAOLTOLTMECUONUONUECN：扁平化架構(gòu)重要特征：邊緣計算系統(tǒng)規(guī)模小于云計算系統(tǒng)，且兩者發(fā)展方向也截然不同DCN，功能完備：統(tǒng)，需要滿足相應(yīng)的運營和監(jiān)管要求需要ECN具備無損網(wǎng)絡(luò)能力邊緣計算互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（邊緣計算互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（EdgeComputingInterconnect，簡稱ECI）是指從邊緣計算系統(tǒng)到云計算系統(tǒng)（如公有云、私有云、通信云、用戶自建云等）、其它邊緣計算系統(tǒng)、各類數(shù)據(jù)中心所經(jīng)過的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。重要特征：相比DCI（數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)）連接多樣化：于不同運營方（算運營商等），從而ECI相對DCIECA究還處于起步階段，有待后續(xù)根據(jù)業(yè)務(wù)需求進一步發(fā)展。

ECI：分層隧道方案以等方案為代表的Overlay方案以SRv6Underlay方案運營商運營商5GMEC網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)模型隨著5GMEC系統(tǒng)的引入，運營商承載網(wǎng)不僅需要5GReady，還需要MECReady，對運營商承載網(wǎng)絡(luò)提出了新挑戰(zhàn)ECA：需要無繞行，低延遲接入網(wǎng)

ECN：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的集成通信能力

ECI：多點通信運營商5GMEC網(wǎng)絡(luò)的四大挑戰(zhàn)與六大關(guān)鍵L3VPN需求增加六大關(guān)鍵UPF下移需要無線核心網(wǎng)端口下移（N4，N6，N95GCOAM等接口）下移，增加大量L3VPN六大關(guān)鍵現(xiàn)場MEC挑戰(zhàn)四大挑戰(zhàn)覆蓋企業(yè)園區(qū)的基站和企業(yè)園區(qū)里的5GMEC四大挑戰(zhàn)跨域協(xié)同UPF5GC控制面和管理系統(tǒng)通信，MEC的MEP平臺中的應(yīng)用可能是云應(yīng)用的一部分無縫FMC提供多接入，跨越無線網(wǎng)絡(luò)和固網(wǎng)的連接；提供跨越移動承載網(wǎng)和固定承載網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接

最短接入業(yè)務(wù)流無繞行，一方面是為了低延遲和節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬，另一方面是為了保證企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不出園區(qū)低延遲分片為滿足MEC要為企業(yè)用戶提供低延遲分片網(wǎng)絡(luò)服務(wù)多點通信MEC到5GC（N4，OAM）、MEP管理平臺和其他MEC（N9）的業(yè)務(wù)接口都是多點到多點通信模式，都需要L3VPN集成通信小微型MEC是當(dāng)前5GMEC的主流模式，因為成本和通信需求，ECN一般采用一層集成網(wǎng)絡(luò)模型邊云協(xié)同UPF下移后需要與部署在中心位置的5GC互通，以及提供自動化部署和運維能力安全互通運營商開放網(wǎng)絡(luò)能力，讓企業(yè)可以把5G通信能力和MEC成到企業(yè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)中邊緣計算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)未來發(fā)展方向邊緣計算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)未來發(fā)展方向有損網(wǎng)絡(luò)盡力而為

無損網(wǎng)絡(luò)確定性流量啞管道IP

算力智能網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容尋址主動安全現(xiàn)在未來能力受限的接入 隨時隨地的接入現(xiàn)在未來未來發(fā)展方向之一：無損網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展方向之一：無損網(wǎng)絡(luò)無損網(wǎng)絡(luò)重點聚焦AI、高性能計算等分布式業(yè)務(wù)場景，滿足其對低時延網(wǎng)絡(luò)特性的強烈需求。主機網(wǎng)卡的硬件卸載：利用RDMA理的超低時延、極低CPU負載；網(wǎng)絡(luò)零丟包控制：部署ECN/PFC等流控機制、擁塞控制機制和負載均衡等新技術(shù)消除擁塞。HPC場景，以太網(wǎng)方案已超過IB

丟包率必須降到十萬分之一以下才能保證RoCE吞吐率不受影響協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)進展RoCEv2協(xié)議成熟，是無損網(wǎng)絡(luò)部署主要協(xié)議。無損網(wǎng)絡(luò)增強特性（協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)進展RoCEv2協(xié)議成熟，是無損網(wǎng)絡(luò)部署主要協(xié)議。無損網(wǎng)絡(luò)增強特性（IEEETSN,P802.1Qcz）尚處于標(biāo)準(zhǔn)化階段。設(shè)備支持情況交換機設(shè)備：以25G/100G為主。交換機對于基礎(chǔ)技術(shù)（PFC/ECN）（AI）損網(wǎng)絡(luò)自調(diào)參、自優(yōu)化、智能化。Mellanox、Broadcom等廠商供應(yīng)RDMA網(wǎng)卡，25G為主業(yè)內(nèi)部署案例阿里云進行了業(yè)界最大規(guī)模的RDMA部署，2018年天貓雙11，100%大促DB、ESSD存儲都運行在該網(wǎng)絡(luò)上。臺。未來發(fā)展方向之二：算力網(wǎng)絡(luò)未來發(fā)展方向之二：算力網(wǎng)絡(luò)（如路徑、時延等），為客戶提供最優(yōu)化的算力分配及網(wǎng)絡(luò)連接方案。集中控制系統(tǒng)云計算節(jié)點集中控制系統(tǒng)云計算節(jié)點城域計