資料生成和資料處理的發展對底層基礎設施網路的需求和演變產生了強烈的影響。 5g網路通常被看作是無處不在的高速連線的先驅，能夠滿足資料需求。話雖這麼說，5g網路在實現這一承諾方面仍面臨許多重大挑戰。
etsi提出了多接入邊緣計算（mec）來解決其中的一些挑戰。本文討論這些挑戰，以及如何為mec增加網路可程式設計性，以改善整體mec解決方案。
挑戰
為了支援物聯網裝置的發展，5g無線基礎設施將需要支援大量的連線裝置和複雜應用。這將要求網路支援高可擴充套件性、超低延遲、高吞吐量和可靠的資料傳輸。這些關鍵的延遲和頻寬要求促使etsi提出多接入邊緣計算作為可行的解決方案，從而將服務推向邊緣並更接近終端使用者。但這種方法也帶來了一系列挑戰：
● 與雲中的高階伺服器相比，mec伺服器的計算資源有限。
● 需要處理來自終端裝置的請求的異構性。有些可能需要很高的計算能力，有些可能需要更多的關鍵延遲需求。
● 可能需要mec伺服器之間實現負載平衡。消耗少量mec伺服器的計算能力，而其他伺服器處於空閒狀態，可能會導致服務時間增加。
提出的解決方案
解決上述一些挑戰的一種可能的解決方案是在系統中引入mec協調器。該mec協調器了解可用的mec伺服器及其功能（就其提供的資源和服務而言）。換句話說，mec協調器充當將應用程式連線到正確的mec伺服器的各種**。
mec協調器將運營商與網路決策隔離開來，例如：
● mec伺服器可能具有不同的硬體功能。在**可以執行mec應用程式的特定例項？
● mec伺服器可能具有不同的計算能力和不同的mec應用程式。哪個mec伺服器應該用於特定的客戶端/裝置請求？
mec協調器可以根據伺服器功能、當前負載及其位置等各種因素做出這些決策。
此外，mec協調器可以利用sdn概念來進行服務發現（以跟蹤服務的例項）和mec服務的編排（服務例項化和管理）需求。
集中式sdn控制器具有網路的全域性檢視。 mec協調器可以與sdn控制器整合，從網路收集資訊。
mec協調器可以在內部維護mec伺服器上可用的服務資料庫。它可以使用sdn控制器將正確的mec伺服器連線到應用程式請求。例如，終端使用者可以僅通過提及服務的名稱來請求面部識別服務。 mec協調器將識別提供此服務的mec伺服器並相應地在網路中新增流。
解決延遲問題
mec系統概念背後的兩個主要動機是計算解除安裝和延遲減少。集中式資料中心或公共雲的延遲非常高。這就是mec伺服器如此靠近邊緣部署的原因。在決定處理請求的位置之前，mec協調器必須根據客戶端請求的延遲、能量和頻寬要求做出明智的決策。
在嘗試減少延遲時，必須考慮兩個主要注意事項：
● 需要考慮客戶端和能夠處理此客戶端請求的mec伺服器之間的距離。客戶端和mec伺服器之間的距離是乙個重要的決定因素。
● 需要比較傳輸成本與本地計算成本。這有助於確定計算是應該移動到mec伺服器還是應該在客戶端本地處理。
mec協調器需要提出一種解決方案，該解決方案可最大限度地降低裝置的能耗，並滿足客戶端請求或應用程式的執行延遲約束（延遲要求）。
此外，需要考慮應用程式的性質 - 無論是延遲敏感（高響應性要求）還是計算密集型。延遲敏感請求應移至靠近客戶端的mec伺服器（即使它們具有較少的資源），而計算密集型請求將針對更強大的mec伺服器（即使它們離客戶端裝置更遠）。因此，來自同一裝置的不同網路片可能具有不同的路徑，並且可能由不同的mec伺服器處理。
sdn控制器與mec整合
mec etsi規範的第乙個版本似乎傾向於在虛擬化平台上提供mec服務作為「網路服務」。這些服務基本上是執行與網路中間盒功能相關的軟體的vnf的組合。通過在nfv平台上構建解決方案，可以管理這些mec服務的完整生命週期（例項化、終止、擴充套件等）。 nfv平台還支援vnf**圖，以在mec服務上實現vnf的服務鏈。
將sdn新增到平台可以使網路具有更大的靈活性和動態性。 sdn允許底層網路的全域性檢視，因此可以應用流量導向規則來實現複雜的服務鏈場景。它可用於管理互連分布式mec伺服器的網路。
sdn控制器可以託管「mec協調器北向應用程式」，可以對其進行程式設計以處理各種情況：
● 監控在mec伺服器上執行的服務例項，以確定在計算能力、儲存區域或某種服務型別方面可以使用哪個mec伺服器為終端裝置上的客戶端應用程式的請求提供服務？
● 監控mec伺服器的容量和利用率，以決定應該使用哪個mec伺服器來例項化服務例項？
● 如果有多個mec伺服器執行相同服務的例項，那麼應選擇哪乙個來處理此服務的終端裝置請求？理想情況下，請求應移至負載較小的伺服器。
因此，mec協調器可以重用sdn架構，其中定製的北向應用定義了網路的行為。 sdn控制器為這些應用程式提供北向api以觸發命令。控制器還具有南向介面（通常是基於openflow），它與被管理裝置通訊（在網路中使用openflow交換機）。
來自mec協調器北向應用程式的命令可以由sdn控制器轉換為基於openflow的低層流量控制規則，併發送到在網路中連線到mec伺服器或作為mec伺服器的一部分的openflow裝置。這些openflow規則可以與mec伺服器上執行的「流量解除安裝服務」的規則整合。 「流量解除安裝服務」是負責將流量路由到mec應用程式或mec應用程式的mec平台服務。
最後，來自openflow裝置的狀態和統計資訊可以由sdn控制器傳送回mec協調器應用程式。這為mec協調器提供了網路的全域性檢視以及鏈路/mec伺服器上的利用率/負載。
實施的挑戰
etsi引入了meao（移動邊緣應用協調器）的概念，負責觸發mec服務的生命週期管理。 sdn控制器需要與meao整合，以根據其自定義決策/演算法觸發mec伺服器上的mec服務。
sdn控制器需要與**（在mec伺服器上執行）整合以實現以下功能：報告mec伺服器的功能;報告客戶端應用程式請求，以獲得最優mec伺服器。
處理ue移動性將在設計中產生更多複雜性。當位置改變時，sdn控制器將不得不在使用者和mec伺服器之間更改路由/流資訊。在mec伺服器上執行的位置服務可以用於活動裝置位置跟蹤並傳送裝置位置以從sdn控制器觸發流更新。
結論
總而言之，sdn可以通過多種方式幫助基於mec的基礎設施：
● 計算負載平衡：使用與openflow相容伺服器的南向介面定期收集基於openflow的統計資訊。
● 更簡單的終端裝置：通過支援以服務為中心的訪問而不是以主機為中心的訪問，所有服務例項都可以註冊到sdn控制器。
● 網路邊緣裝置的易即插即用能力：sdn在很大程度上依賴於openflow - 使用lldp /ofdp可以輕鬆檢測到新裝置，並且可以輕鬆更新流量規則。
● 計算解除安裝的決策：集中式sdn控制器可以為裝置提供有關通道條件，伺服器負載等資訊。
因此，可以在mec中使用sdn概念來提供統一的控制平面介面，檢索網路上下文或裝置資訊，並隨後將該資訊用於跨網路的智慧型流量控制。
原文發布時間為：2018-08-27
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