时机成熟 – 5G 将在边缘展露头角
by Canonical on 2 January 2025
本篇博文为 Canonial 产品副总裁 Cédric Gégou，针对 Canonical 与 Omdia 近期联合发布的研究报告进行深思。
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该报告揭示，尽管缺乏广泛的 5G SA 基础设施，但企业、行业参与者和服务提供商都在为 5G 边缘计算做准备，以期在两年之内产生回报。这份报告显示，即使在没有 5G SA 的情况下，他们对 ”借助虚拟化技术来从 5G 边缘计算的需求中获利” 仍然持乐观态度。随之，我们研究了这种乐观期望背后的驱动因素，以及企业为捕获日益增长的 5G 边缘计算需求而采取的措施。
心态已发生转变
以产品为中心，笔者认为商业价值是任何技术解决方案的一部分。同时笔者也经常在思考，挫折之于我们满足客户期望的方式会有何影响。在 5G 背景下，人们很容易认为企业会因为 “没有可供使用、功能完备的 5G 网络来促进业务发展” 而倍受挫折。毕竟，自 2020 年开始实现 5G 以来，大多数部署都是非独立模式（NSA），这意味着它们要继续依赖 4G 核心网作为基础。
相比之下，截至 2023 年，也只有 19% 的 5G 部署是独立模式。5G 独立核心网（5G SA）是指 5G 无线接入网和 5G 核心网同时完整部署，解锁了完整的 5G 功能。它可以实现定针对制虚拟网络、物联网车队管理和低延迟应用程序支持的高级功能。直至现在，SA 的短少仍阻碍着 5G 边缘计算的强劲发展。
尽管 5G SA 的推出滞后，但 96% 的通信服务提供商（CSP）报告称，他们预计在两年内启动完全商业化的边缘计算部署。鼓舞人心的是，企业自身在没有 5G 独立核心网的情况下，如今正在利用现有的网络资源率先推动 5G 部署，以实现增长。
面对客户需求，企业正在开辟新的途径
那么，这种乐观态度背后的原因是什么呢？企业不再想要等待底层基础架构的更新，取而代之的是完全重新思考如何使用现有的基础架构，通过虚拟化和容器化，将 5G 计算的好处覆盖到边缘节点。这样的决定并非是在挫折的驱动下做出的——事实恰恰相反。现在是客户想要在边缘部署 5G，而 CSP 也已从高级连接功能和最终用户应用程序中获得收益，这两项服务可为边缘设备提供更广覆盖范围和远程管理功能。
如今的网络上已经向客户推出了远程监控系统、无人机和自动驾驶汽车等各种各样的用例。任何能够提供更高性能网络或者依托该网络来交付业务的企业都有机会把握住这一市场。例如，由于 CSP 将 5G 边缘计算视为满足不断增长的客户需求的解决方案，许多 5G 基础架构供应商都在努力提供满足这些技术需求的全套解决方案。
笔者认为这是需求产生和需求获利之间“拉锯战”的一个很好的例子。CSP 和企业都曾预计 5G 独立核心网会产生 5G 边缘计算需求，但现状是需求已经存在，并且即将在网络部署中产生转变。
无线接入网（RAN）的范式转变
商业思维的这一重大变化以及有关底层基础架构的设想有何实际意义呢？这意味着您可以拥有多种选择来创建一个在没有 5G 独立核心网（SA）的情况下也可在边缘运行的基础架构，但在 5G 独立核心网时代到来时，其仍然能够随时待命并投入运行。事实上，51% 的受访者认为 5G SA 是推动边缘 5G 发展的关键因素，尽管部署进展缓慢——因此很明显，企业都渴望在 5G SA 成熟之前取得进展，但这并不等于放弃该技术的好处。
从 5G 架构来看，网络分解正在成为推动 5G 边缘功能取得进展的关键一步。网络分解是指将网络功能分解成不同的组件，并将硬件和软件功能解耦。其目的是从角色和职责不灵活的僵化固定的架构（通常由一个供应商管理），转向由可以独立执行各自功能且可由多个供应商提供的可互换组件所组成的敏捷架构。将传统的无线接入网络（RAN）转换为具有虚拟网络功能的无线接入网，能够使企业组织从满足现代化应用程序和分布式系统需求的云原生基础架构中受益。
转向可组合、可互操作且灵活的网络
从实际角度来看，这意味着 5G 边缘计算的所有用户都将摆脱供应商锁定的困扰，并且可以借鉴云原生部署实践。他们可以部署来自不同供应商的网络功能，并在不检修系统的情况下更换组件。这样一来，他们也可以自由使用开源组件，而不是使用专有的闭源组件。除了可以节省许可费用之外，这些组件本质上也是可组合、可互操作且可定制的。这样的模块化可以让企业自由地根据不断变化的需求，快速轻松地跨网络分配资源。
这里所谈及的不是市场力量，而是实际的技术动态，以及最终用户对网络使用的实时变化。服务平台可以在需要时，通过在更接近最终用户的地方部署功能并根据边缘需求进行扩展。这样可以确保维持高水准的服务和避免资源浪费。从本质上来看，需求捕获是实时性的。
多元化与统一并存
根据经验而言，互操作性是最艰巨的挑战之一。一组相互独立工作的组件必须同时无缝地协同工作，同时兼具优越性能和成本效益。的确，有 44% 的受访者认为这一挑战是开放式 vRAN 采用的障碍。
随着边缘计算的日益普及，在不同节点上跨越不同的云部署网络功能将会成为一项挑战。为组件建立一个具有共同特征的云，可以消除对多个堆栈的需求，并为网络提供一个与供应商无关的模块化层。这样会比保留孤立的专有堆栈并手动在堆栈之间建立集成简单得多。
开源云平台在其中有着重要的作用。如果不想在网络级别摒弃供应商锁定，则可在云级别重新采用。更重要的是，当 5G 独立核心网变得更加普及时，将需要一种云原生解决方案来支持更高的速度和容量，以及更复杂的功能，如网络切片和数据处理实时迁移（边缘计算的本质）。开源软件从一开始就具备互操作性，企业可以将重心由构建堆栈转移到从现有的、最佳的开源组件中组装他们所需要的云层。
容器化的兴起
作为一名技术爱好者，笔者会第一个承认，我们经常会忽略大局而只专注于技术优势——正因如此，研究 5G 边缘计算与更广泛的行业趋势有何关联是一件有益的事。5G 边缘计算的故事是最大化利用资源这个宏大故事的一部分。它和为我们带来第一批虚拟机以及后来的容器的故事是一样的。
我们的报告显示，目前虚拟化网络功能（VNF）和容器化网络功能（CNF）并存，但 CNF 将在 2029 年占据主导地位。从中期来看，企业将需要继续使用同时支持 VNF 和 CNF 的平台。但是，随着 5G 边缘计算的成熟，我们可以期待 VNF 隐退作为释放资源和提高效率的手段。的确，CNF 启动速度更快，资源利用率更低，并且更易于扩展。因而对于想要创建能够适应用户需求的敏捷网络的企业而言，它们是合理的选择。然而，将 VNF 重构为 CNF 所需要的投资仍然很高，而且不会立马产生回报。
水涨船高
如上所述，边缘计算是边缘设备工作中的重要部分。因此，提高网络的覆盖范围和性能可以为远程企业提供更高的稳定性。他们也得以更加自由地跳出现有网络的限制进行创新。
大多数企业都看到了机会，但这个机会不仅仅是吸引边缘用户。边缘高性能 5G 所需要的增强功能将改进整个网络的运行方式。这类似于“水涨船高”。整个网络（公共或私有）中，包括在核心网中，都必须实现更低的延迟、更好的互联性以及更高的能源效率，以使这些好处可以覆盖到边缘。过渡到开放式虚拟 RAN 过渡多带来的范式转变有可能会实现网络的全面现代化。反过来，我们也可得以机会提供全新的、更高标准的客户体验。
这样不仅可以使企业、服务提供商和行业参与者能够抓住当前的需求，而且还能与未来的创新者共同构建产生需求的下一代网络。
访问完整报告，离边缘更近一步
在与 Omdia 联合发布的完整报告中，我们详细叙述了推动 5G 边缘计算发展所存在的障碍和动因。我们更深入地介绍了本篇博客的内容，涵盖了自动化、编排、分布式计算和私有 5G 网络等主题。
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