边缘计算现状及三大技术路线（2022）

2022-10-26 16:10

内容参考自“2022边缘计算最佳实施白皮书”，来源：SDN/NFV/AI 标准与产业推进委员会。

由于MEC 技术横跨 OT、IT、CT 多个领域，涉及网络连接、数据聚合，以及芯片、传感、行业应用等多个方面。为了能够更好地满足不同行业的业务需求，需要各领域更加开放合作、联合创新、共同推进 MEC 的产业成熟。为此，中国电信将依托 MEC 技术创新联盟，统筹开展 MEC 产业推进工作，将以真正商用落地为目标，重点开展 MEC 相关场景需求挖掘、关键技术联合突破、网络能力统一开放、业务能力合作创新、解决方案集成验证、创新孵化试点等工作。

（一）运营商 MEC 发展规划

为了更好地满足业务实时响应、一体化交付实施的需求，中国联通建立了全国统筹调度机制；成立 1 个 MEC 业务运营中心、N个创新业务孵化基地、X 个省分专项拓展组，全力推进全国 MEC 边缘云节点规划、建设、运维、运营及 MEC 业务拓展的工作；持续向三个方向发力：

1）生态构建方面，构建边缘应用商店生态，搭建“中国联通 MEC生态实验室”，提供 MEC 试验床节点，搭建端到端网络环境、提供产品调测、产品入库上架、产品全国推广和运营支撑等服务。

2）部署架构方面，中国联通 MEC 边缘云以全网中心节点、区域中心/省会节点、本地核心/边缘节点三层架构部署；中心节点（MEAO）对接云网融合门户、运营平台、生态开放平台，完成联通全网边缘业务应用的编排和管理；省级节点负责区域内所有边缘节点 ME_ICT- IaaS 虚拟化资源管理、监控、调度、运维，MEP 接入协同平台；边缘节点部署 ME_ICT-IaaS、MEP、ME- VAS，承载客户的具体业务应用。

3）业务部署方面，主要采用四种模式分流，包含：共享+平台共享型部署模式，分流专享+平台专享型部署模式，分流共享+平台专享型部署模式，平台下沉（DP）部署模式；

未来将持续基于 ETSI 和 3GPP 标准增强，开放边缘能力，深抓IT、CT 和 OT 深度融合、促进云网边端业协同，持续推动布局级节点统筹规划，现场级节点按需建设，支撑智能制造、智能港口、智能教育、智能医疗等各类 2B 业务，以及云游戏、VR/AR 应用等各类 2C 业务，促进与实体经济深度融合，加速推动 5G 行业应用由示范走向真正的商业。

（二）产业生态发展现状

Gartner 预测，到 2025 年，边缘计算将有超过万亿的市场规模，处理 75%以上的各类业务数据。面对如此庞大的市场，电信运营商、公有云服务提供商、设备提供商甚至工业企业都在边缘计算领域持续投入，积极推动边缘计算产业生态的发展。

受运营的业务以及业务网络构架的影响，不同类型的企业在边缘计算市场上采用的策略不同，面向的用户需求不同，提供的边缘产品也有所不同。

电信运营商目前在边缘计算产业中处于领先位置。5G 网络的部署应用，能够满足业务终端的移动性需求及业务报文传输的低时延需求，使的大部分边缘应用场景有了实用性。

（三）技术路线概述

随着边缘计算技术的发展，出现了边缘计算的三大技术体系，一是以 CT 基础电信企业（通信运营商、设备商）为主推动的 ETSI MEC 技术体系，二是以 IT 互联网企业（云计算服务商、CDN 厂商等）为主推动的公有云下沉技术体系，三是边缘混合云技术体系，这三条技术路线正在加速竞合。

1.MEC 技术路线

欧洲电信标准协会 ETSI 于 2014 年成立了移动边缘计算规范工作组，正式宣布推动移动边缘计算标准化，项目希望在移动网络边缘为应用开发商与内容提供商搭建一个基于云化技术与 IT 环境的服务平台，并通过该平台开放移动通信网络侧信息，实现高带宽、低时延业务支撑与本地管理。联盟的初创成员包括惠普、沃达丰、华为、诺基亚、Intel 以及 Viavi 等。

目前 ETSI MEC 标准化组织已经吸引了国内外数百家运营商、设备商、软件开发商、内容提供商参与其中，ETSI MEC 的影响力也逐渐扩大。2016 年，ETSI 把 MEC 的概念扩展为多接入边缘计算（Multi-Access Edge Computing），将边缘计算从移动通信网进一步延伸至其他无线接入网络（如 WiFi）。其标准化的主要内容包括边缘计算平台、应用管理、资源编排、服务 API、边边协同、边缘计算安全等研究内容。

按照 ETSI 的定义，MEC 将提供一个标准化、开放的系统，能够支持多种虚拟化技术，应用程序能够发现主机上可用的应用程序和服务的能力，并将请求和数据定向到一个或多个主机。图是ETSIMEC 工作组定义的边缘计算架构，其主要由 MEC 主机面和 MEC系统面组成。MEC 主机面包含了 MEC 主机、MEC 平台管理器、虚拟化基础设施管理器，其中 MEC 主机则由 MEC 平台、MEC 应用和虚拟化基础设施构成。MEC 系统面主要包含运营支撑系统、用户应用生命周期管理代理、设备应用、客户 Portal 和 MEC 编排器。

此外，MEC 还定义了基于 NFV 技术的 MEC 架构，参见图。该架构允许 MEC 应用和移动通信网络虚拟化网元 VNF 部署在相同的虚拟化基础设施上，并重用 ETSI NFV MANO 的组件以实现 MEC的管理和编排工作。

2015 年发布的 ETSI GS MEC-IEG 004 规范列举了七个典型的应用场景。

企业分流：将用户面流量分流到企业网络。
车联网：MEC 分析车及路侧传感器的数据，将危险等试验敏感信息发送给周边车辆。
辅助敏感计算：MEC 提供高性能计算，执行时延敏感的数据处理，将结果反馈给端侧设备。
视频优化：在边缘部署无线分析应用，辅助 TCP 拥塞控制和码率适配。
物联网：MEC 应用聚合、分析设备产生的消息并及时产生决策。
增强现实：边缘应用快速处理用户位置和摄像头图像，给用户实时提供辅助信息。
视频流分析：在边缘对视频分析处理，降低视频采集设备的成本，减少发给核心网的流量。

上述应用场景体现了边缘计算应用本地化、内容区域化、计算边缘化的特点。实际上边缘计算的业务场景远不止这七个，XR、云游戏、智慧质检等 5G 新兴业务场景都对边缘计算有着强烈的诉求。

2. 公有云下沉技术路线

公有云下沉技术路线，核心是公有云服务在边缘侧的延申。国内云服务商，以阿里、腾讯、百度为例，依托强大的云生态和技术优势，将云计算能力延伸到边缘，打造云、边、端一体化的产品体系，着力于“边缘计算+X”模式的技术发展路线，依托丰富边缘云与边缘资源池形态发展边缘计算是他们的主要特征。

从 IT 架构上看，边缘计算具有明显的按照业务时延和计算规模来确定的分层结构，分为"云"、"近场边缘"、"场站边缘"三部分，分别对应公有云/中心云、轻量化的边缘云、边缘资源池/边缘超融合/边缘网关等边缘设备。在 IT 框架下，如图 4 所示，云和边缘天然就是不可分割的有机整体，"云边端一体"的协同是目前共有云下沉是一种能够形成共识的技术方案。

边缘侧的基础设施由于其资源的轻量化特性，边缘云/资源池/节点场景需要不同的管理组件，实现与公有云/中心云的管理协同与资源协同。

在边缘云场景下，边缘侧部署完整轻量化的云平台底座，通过与中心云多云协同，实现边缘云的分布式算力部署与业务承载，代表产品有华为 IEC、阿里 ENS 等。在边缘资源池与边缘超融合场景下，边缘侧具备一定的管理与运维能力，通过建立与中心云的网络与管理，实现云上应用在边缘同构/异构设备与资源的管理，代表产品有华为 IES、H3C Magic Pod 等。另外对于边缘异构、单节点的设备，以云原生作为虚拟化平台的基础实现中心云及边缘侧的产品化，通过云边管控通道将轻量化云服务能力下沉到边缘，使海量边缘节点和边缘业务成为云体系的工作载体，从而完成业务、运维、生态的一体化，代表产品有华为 IEF、阿里 ACK@edge、H3C HES等。

通过公有云下沉技术，可以获得和云上一致的运营运维体验，获得更好的隔离性和安全性并显著提高效率。

3.混合云技术路线

我国三大运营商网络基础设施和云基础设施发展均衡，既可以通过网络云资源下沉发展边缘计算又可以通过公有云资源下沉发展边缘计算。但是，由于两朵云的技术框架有较大差异，需要不同的运维管理系统支撑，从而无法实现跨技术架构的云边协同管理。因此，需要网络云和公有云在架构上相互融合，形成一套统一的运营维护系统，支撑混合边缘云部署方式。

中国移动结合自身网络云和公有云资源优势提出边缘计算的融合技术架构，基于现有网络云和公有云资源从运营、管理、PaaS 平台和 IaaS 底座四个方面推动形成融合的技术框架体系，实现多云协同管理、异构云的数据传递和能力协同，其技术框架如图所示。