以下將研究各種假設，并提供一些關(guān)于延遲、5G的演變以及行業(yè)機構(gòu)在當今市場中所看到的觀察結(jié)果。邊緣計算已經(jīng)出現(xiàn)，但卻發(fā)生在一個被忽視的領域——在二級市場的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心內(nèi)。此外，微型邊緣數(shù)據(jù)中心(例如在蜂窩基站基礎的邊緣)將為延遲提供微不足道的增量收益，實際上在大型地理區(qū)域部署基礎設施時會帶來重大的操作和技術(shù)障礙。
5G的影響
首先從5G開始，看看它將如何影響網(wǎng)絡延遲以及在哪里部署基礎設施的決策。毫無疑問，5G的廣泛應用將對現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。一般來說，5G的兩個最重要的好處是提高吞吐量和減少延遲。人們都會理解增加的吞吐量。VZN公司在芝加哥和明尼阿波利斯推出了限量版5G手機，其下載速度高達600Mbps。5G將提供更多的帶寬，人們相信將會看到高清晰度視頻編解碼器和其他技術(shù)來消耗這些帶寬。
改進延遲是5G的另一大優(yōu)勢。人們不太了解的是5G如何改善延遲。下面的圖表(圖1)說明了智能手機如何傳輸數(shù)據(jù)，并指出移動網(wǎng)絡各個部分引入的延遲。人們應該注意，4G網(wǎng)絡中的大部分延遲是由“空中接口”創(chuàng)建的，即智能手機/移動設備與安裝在蜂窩塔臺上的射頻天線之間的通信。平均而言，4G網(wǎng)絡上超過50%的延遲是由空中接口引起的。與空中接口造成的影響相比，傳輸和核心網(wǎng)絡的延遲要小得多。
圖1
圖2是相同的圖表，但是對于5G來說，5G顯著減少了空中接口的延遲，使往返時間從平均50至60毫秒(或更高)下降到10毫秒以下。其含義是顯而易見的：即使不改變數(shù)據(jù)中心的位置，5G也會顯著地提高應用程序的性能。即使來自遙遠的“云計算數(shù)據(jù)中心”。每個人都將獲得5G的增量延遲優(yōu)勢，因為空中接口的問題將在很大程度上得到解決，網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)將繼續(xù)以光速移動。也就是說，當今(或未來)無法在4G網(wǎng)絡的現(xiàn)有延遲下正常工作的應用程序在5G下可以正常工作。顯然，很難預測哪些應用程序以及在什么情況下可以正常工作，但假設某些應用程序組在5G網(wǎng)絡下可以正常工作，似乎有理由認為某些應用程序組在5G網(wǎng)絡下的性能足夠好，因此不需要改變數(shù)據(jù)中心拓撲來支持它們。
現(xiàn)在，5G確實包括多接入的邊緣計算，也稱為移動邊緣計算，它能夠?qū)⒃朴嬎愎δ芗傻椒涓C網(wǎng)絡中，并將用于物聯(lián)網(wǎng)。對于一些應用程序來說，移動邊緣計算將是有用的。很多企業(yè)正在用他們的裸機支持物聯(lián)網(wǎng)的應用就是一個這樣的用例。但是，5G的延遲優(yōu)勢將體現(xiàn)到每個移動互聯(lián)網(wǎng)用戶身上，無論他們使用的應用程序位于何處。
5G對未來應用的影響讓人們想起早期互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和VoIP的發(fā)展。在網(wǎng)絡泡沫時代，許多公司試圖引入VoIP作為TDM語音的替代方案。而這在1995～2000年沒有任何作用，因為互聯(lián)網(wǎng)根本沒有針對延遲進行優(yōu)化。隨著管道越來越大、對等網(wǎng)絡和緩存的發(fā)展，推出開放式互聯(lián)網(wǎng)上的VoIP成為可能。這是Vonage公司在2000年代早期利用并推出OTT語音應用程序的機會，幾年前這種應用程序在商業(yè)上是不可能實現(xiàn)的。但相信同樣的事情也會隨著5G的推出而發(fā)生。
圖2
但是，需要深入研究邊緣數(shù)據(jù)中心的延遲參數(shù)，并研究在給定的城域市場中更靠近最終用戶部署計算和存儲基礎設施的增量優(yōu)勢。
在開始之前，從數(shù)據(jù)中心足跡的角度回顧一下當今大多數(shù)大型互聯(lián)網(wǎng)應用程序的配置方式是很有幫助的。例如，一家廣告技術(shù)公司希望在達拉斯構(gòu)建一個電力容量為2MW的數(shù)據(jù)中心，而這是最具延遲敏感性的互聯(lián)網(wǎng)用例之一。為了使廣告技術(shù)公司的商業(yè)模式發(fā)揮作用，他們需要能夠在某個網(wǎng)站屬性上識別互聯(lián)網(wǎng)用戶的特征，確定用戶潛在的購買習慣，對于廣告購買者進行拍賣，并在100毫秒內(nèi)將廣告插入網(wǎng)頁中。這家廣告技術(shù)公司已經(jīng)在各個市場進行了重要的網(wǎng)絡測試，并確定能夠?qū)崿F(xiàn)100毫秒以下的響應，他們需要在美國的三個地區(qū)進行部署：阿什本、達拉斯和圣克拉拉。這種在美國東部、中部和西部配置是大多數(shù)網(wǎng)絡規(guī)模應用程序的部署方式。這正是全球最大的批發(fā)數(shù)據(jù)中心市場建在阿什本、達拉斯和圣克拉拉的原因。
因此，對于當今大多數(shù)現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)應用程序用例來說，這是有效的(大致相同的形式)。微型邊緣數(shù)據(jù)中心的論點是應用程序?qū)⑿枰咏鼘崟r的延遲，因此美國東部、中部和西部配置將無法工作。相反，企業(yè)需要在數(shù)千個位置進行部署。如果在本地部署基礎設施而不是僅僅在美國東部、中部和西部的配置中，那么需要檢查延遲的改進。
圖3顯示了美國的地圖以及從東部、中部、西部配置到明尼蘇達州明尼阿波利斯的預期延遲。出于測試的目的，利用SLC、DFW和BLT中的實際位置?？梢韵胂笫タ死桶⑹脖镜难舆t會增加5～10毫秒，因此選擇了明尼阿波利斯，因為它在地理位置上距離大規(guī)模公司可能部署的最常見的批發(fā)數(shù)據(jù)中心位置(目前不包括芝加哥)最遠，因此減少延遲的好處將是最明顯的。此外，DataBank公司在明尼阿波利斯擁有兩個數(shù)據(jù)中心，因此可以直接了解市場上可用的數(shù)據(jù)中心選項和IP網(wǎng)絡動態(tài)。
圖3
正如人們所看到的，從美國東部、中部和西部地區(qū)開放的互聯(lián)網(wǎng)上，光纖傳輸引入的明尼阿波利斯的延遲時間不到45毫秒。專用多協(xié)議標簽交換(MPLS)/骨干網(wǎng)絡上的實際延遲將低約5至10毫秒。回想一下，使用5G技術(shù)，即使沒有引入微型邊緣數(shù)據(jù)中心，IP數(shù)據(jù)包的延遲也會大大減少，因為空中接口會有顯著的改進。這意味著，對于5G，大多數(shù)云計算數(shù)據(jù)中心距離最終用戶將為25至50毫秒，這比4G技術(shù)有了顯著的改進。
盡管如此，假設企業(yè)是應用程序的提供商，其應用程序需要非常低的延遲，并希望為明尼阿波利斯的用戶提供服務。那么將會怎么做?可以有兩個廣泛的選擇：在明尼阿波利斯的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心部署(例如，在DataBank公司的MSP1或MSP2數(shù)據(jù)中心部署);或者拆分工作負載并部署在明尼阿波利斯的大量小型微型數(shù)據(jù)中心。以下來查看與在單個傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心中部署相比，在5個微型邊緣數(shù)據(jù)中心部署的增量收益。
如果企業(yè)部署在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心(如MSP1或MSP2)中，圖4將估算其在明尼阿波利斯市場內(nèi)各個位置的預期延遲。如果網(wǎng)絡被完美地優(yōu)化，最終用戶數(shù)據(jù)包可以直接在數(shù)據(jù)中心之間傳輸，而不是通過對等點或托管數(shù)據(jù)中心傳輸，延遲范圍從0.16毫秒(10英里)到0.63毫秒。實際上，人們必須增加增量延遲才能到達運營商酒店或市場中的對等點，但這將同樣影響所有用戶和所有示例。這個ping測試表明，無論是MSP1還是MSP2數(shù)據(jù)中心，應用程序都能夠在3至5毫秒或更短的時間內(nèi)到達明尼阿波利斯大都市區(qū)的大多數(shù)目的地。
圖4
圖5顯示了如果企業(yè)選擇部署在5個微型數(shù)據(jù)中心，MSP1和MPS2數(shù)據(jù)中心作為其中兩個位置將會發(fā)生什么。在這種情況下，理論上的最終用戶幾乎總是在微型數(shù)據(jù)中心半徑10英里范圍內(nèi)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)約0.16毫秒的往返延遲(同樣，假設網(wǎng)絡是完全最優(yōu)的，而事實并非如此)。但是，從一個數(shù)據(jù)中心位置到5個微型數(shù)據(jù)中心位置的增量改進只能將往返延遲提高不到1～2毫秒。與美國東部、中部、西部配置相比，絕大多數(shù)延遲優(yōu)勢僅通過選擇在城域市場中部署1個節(jié)點來實現(xiàn)。在數(shù)十萬個微數(shù)據(jù)中心中部署只會將延遲提高1毫秒或更短，并且在某些情況下會根據(jù)對等發(fā)生的位置引入延遲。
圖5
當企業(yè)考慮到在現(xiàn)場部署基礎設施的復雜性、成本和運營支持需求，再加上在單個位置聚合基礎設施帶來的規(guī)模效益時，為城域市場提供服務的單一數(shù)據(jù)中心部署更為出色。其結(jié)論是，一旦應用程序部署在給定市場中的一個單一位置，與網(wǎng)絡規(guī)模數(shù)據(jù)中心的美國東部、中部、西部配置相比，到達該市場中的實際延遲將顯著減少，并且微型數(shù)據(jù)中心的增量效益也將消失。
人們確實看到云計算和內(nèi)容提供商中的許多公司利用在二級市場的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心地理位置來擴展他們的功能。而在大型云計算服務商和內(nèi)容提供商部署到10000個蜂窩塔臺位置之前，他們首先將在希望提供服務的頂級城域市場的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心部署一個單一集群，并且能夠以非常低的延遲到達這些地區(qū)。在大型市場中，例如洛杉磯都市圖，供應商可以輕松地選擇市場上已有的2～3個傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心。
很明顯，許多新技術(shù)的宣傳和炒作通常比現(xiàn)實應用要早5到10年。微型邊緣數(shù)據(jù)中心就是這種情況。雖然有可能在未來的某些時候出現(xiàn)新的應用程序，但只能希望部署在需要更加分散的數(shù)據(jù)中心地理位置，因此，更多資金將投入當今正在進行云計算和內(nèi)容部署的第二層市場的“邊緣”。
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