MEC:多接入边缘计算(Multi-access Edge Computing),强调的是边缘侧的计算服务。
MEC最大的好处是就近访问业务:MEC是一个资源池,可以部署各种服务器,把需要就近访问的业务部署在MEC的服务器上,就完成了本地业务的部署了。举个例子来说,假设你在工厂工作,需要访问工厂内部的数据库,那么把这个数据库应用部署在MEC上是最好的。其好处至少有两点:
1、使用移动终端访问业务时,可以就近访问,使得时延更低,访问速度更快,不需要经过大网去绕一圈就可以直接访问本地业务。
2、安全性更高:移动终端访问MEC上的应用的时候,终端与应用之间的交互数据不会泄露到大网上去,数据很安全。
具体的实现方式是在靠近MEC的位置部署5G的用户面UPF,在5G核心网的控制下,在UPF上对终端要访问的业务进行分流,就是UPF需要识别出哪些业务流是访问MEC的业务流,如果UPF检测到MEC业务流,就把这些数据转发到MEC上,而不是转发到大网上去,如果UPF发现终端访问的是大网的业务,则不做分流,继续转发到大网上去。
5G的三大应用场景:
1)增强型移动宽带(eMBB)针对高清视频等系列应用
2)大规模机器类型通信(mMTC)针对像智慧城市这样的海量物联网系列应用
3)超高可靠性低延时通信(uRLLC)则针对像工业控制或者远程驾驶之类的专业领域应用
这些应用要求大带宽,低时延,高算力,一个最行之有效的方法就是缩短数据传输的距离,把提供服务的节点从中央下放到网络边缘,离用户更近,这样的解决方案就叫做“边缘计算”。
边缘计算最常用的比喻就是章鱼的神经系统。它的大脑作为中央节点只处理40%的信息,主要负责总体协同,剩余的60%的信息则由8条触手(相当于边缘节点)就近处理。
也就是说,章鱼可以使用“腿”来思考,并就地解决问题!
5G核心网最关键的网元:UPF(User Plane Function,用户面功能),是连接5G核心网和MEC的纽带,可提供数据分流及流量统计等功能。
如上图所示,左侧是5G网络,包含核心网(含AMF,SMF,PCF等一系列控制面网元,以及用户面网元UPF),接入网(RAN)以及终端(UE)。右侧则是MEC,包含MEC平台,管理编排域,以及多个提供服务的APP。
5G网络和MEC之间的结合点就是UPF(User Plane Function),顾名思义,就是处理核心网用户面功能的。所有的数据,必须经过UPF转发,才能流向外部网络,也就是说,负责边缘计算的MEC设备,必须连接在5G核心网的UPF这个网元之后。
UPF下沉:5G的核心网设计是十分灵活的,为了减少数据传输的迂回,UPF的部署位置也一般比控制面网元要靠下。
5G时代的MEC玩家主要有两类:互联网厂家,电信运营商。
1)对于运营商来说,整个网络都是他们的,因此部署MEC的位置非常灵活,在边缘UPF的基础上增加MEC的功能,形成边缘一体化增强型UPF是最简洁的方案。
根据服务区域的大小和个性化需可以进行灵活设计,如上图:
1. MEC,UPF和基站融合到一起。
2. MEC跟下沉的UPF一起集成在某个传输节点。
3. MEC跟下沉的UPF一起位于汇聚节点。
4. MEC跟核心网部署于于同一数据中心。
2)对于互联网厂家来说,虽然也在积极推进边缘计算,但由于它们手中没有网络,只能通过和运营商的UPF对接这样的方式来支持MEC。因此,互联网厂家的边缘计算平台需要和各个运营商的UPF对接,通过UPF再连接到不同运营商的基站,从而把服务送达每个用户。
在MEC的支持下,云端算力下沉,终端算力上移,从而在边缘计算节点形成兼顾时延,成本和算力的汇聚点,这就是MEC存在的核心价值。并且,在工业园区的网络还存在数据安全,以及内网访问的需求,MEC可以作为运营商和企业内网之间的桥梁,实现内网数据不出园区,本地流量本地消化的好处。
如上图,MEC和UPF联合起来可以进行灵活的数据分流,内网数据直接走内网通道,私密数据不出园区;外网数据也可直通互联网,并行不悖,两不耽误。