邊緣運(yùn)維架構(gòu)是怎樣的

隨著5G技術(shù)不斷的升級(jí)更新，相關(guān)的應(yīng)用范圍也在不斷地拓展擴(kuò)大，行業(yè)應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提出了更嚴(yán)苛的高帶寬、低時(shí)延等要求。以往通信網(wǎng)絡(luò)越來越集中式的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)正悄悄地將部分計(jì)算能力向邊緣演進(jìn)。此時(shí)，運(yùn)維系統(tǒng)架構(gòu)、運(yùn)維操作場(chǎng)景等都在發(fā)生著巨大的變化。集約化運(yùn)維的大背景下，如何與邊緣運(yùn)維有機(jī)的協(xié)同，變得尤為重要。

什么是邊緣計(jì)算？

“邊緣”一詞來自抽象的地理區(qū)域，分布式計(jì)算就發(fā)生在當(dāng)今的云技術(shù)環(huán)境中。一般來說，“云計(jì)算”由一組連接的服務(wù)器組成，這些服務(wù)器群集在一起，以防止服務(wù)器級(jí)的故障。未來，移動(dòng)邊緣計(jì)算（MEC）是5G的一個(gè)重要應(yīng)用場(chǎng)景，在移動(dòng)邊緣計(jì)算領(lǐng)域，通過邊緣節(jié)點(diǎn)的下沉，能夠進(jìn)一步提升業(yè)務(wù)體驗(yàn)指標(biāo)，優(yōu)化提升用戶感知。

為保證包含邊緣節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)部署迅速，運(yùn)行穩(wěn)定，需要有一整套完整的自動(dòng)化邊緣運(yùn)維系統(tǒng)來支撐邊緣計(jì)算整體架構(gòu)。

什么是邊緣運(yùn)維架構(gòu)？

根據(jù)ETSI協(xié)議規(guī)范定義，邊緣計(jì)算網(wǎng)管系統(tǒng)，由NFVO、MEAO、EMS、MEPM、VNFM（含MEP LCM和APP LCM）等管理節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。

同時(shí)，網(wǎng)管系統(tǒng)向上還可以對(duì)接業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，提供邊緣業(yè)務(wù)開通、變更和監(jiān)控能力開放等能力；向下對(duì)接邊緣節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)點(diǎn)資源和業(yè)務(wù)的部署、生命周期管理、配置和監(jiān)控保障能力。

圖1：MEC標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)圖

可以看到，這樣的運(yùn)維架構(gòu)較原有運(yùn)維系統(tǒng)又多出若干管理節(jié)點(diǎn)，整體復(fù)雜性大大提升，給運(yùn)維系統(tǒng)的建設(shè)及日常運(yùn)維工作均帶來很大的挑戰(zhàn)，具體包括：

挑戰(zhàn)一：APP統(tǒng)一管理。邊緣應(yīng)用APP種類繁多，部分APP具備CT特性，可提供原CT應(yīng)用包的全部部署要素；部分應(yīng)用僅有部署包，并且僅需要基本實(shí)例化部署，不需復(fù)雜特性；還有一些應(yīng)用，并不需要網(wǎng)管編排器來進(jìn)行編排實(shí)例化，僅需分配相關(guān)的虛擬資源即可。多種部署方式對(duì)于部署管理節(jié)點(diǎn)的要求就是多樣的，需要分不同場(chǎng)景來支持；

挑戰(zhàn)二：APP部署形態(tài)不同，相應(yīng)的資源池需要統(tǒng)一管理。部分網(wǎng)元采用虛機(jī)形態(tài)，部分網(wǎng)元采用虛機(jī)+容器形態(tài)，部分網(wǎng)元采用裸機(jī)容器形態(tài)。對(duì)于不同部署形態(tài)的網(wǎng)元，編排管理器均要能完整的滿足其部署及管理要求；

挑戰(zhàn)三：管理域多節(jié)點(diǎn)協(xié)同。從圖中可以看出，MEC管理節(jié)點(diǎn)眾多，各管理節(jié)點(diǎn)如何有機(jī)的協(xié)同合作成為關(guān)鍵，如OSS發(fā)起APP部署過程中，如何將APP接入MEPM中，如何完成APP的初始配置及規(guī)則下發(fā)，如何選擇及限制APP需要的Service。

邊緣云管解決方案分析

首先，我們需要梳理在邊緣云管理節(jié)點(diǎn)中，一共需包含的管理節(jié)點(diǎn)：

1） MEAO通過調(diào)用NFVO/VNFM能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)于UPF、MEP等虛擬化電信網(wǎng)元的生命周期管理能力；

2） MEAO調(diào)用NFVO/VNFM能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)于MEC APP的生命周期管理能力；與邊緣云節(jié)點(diǎn)VIM/CISM實(shí)現(xiàn)第三方APP等業(yè)務(wù)的資源發(fā)放；

3） MEAO調(diào)用邊緣云節(jié)點(diǎn)EMS/MEPM實(shí)現(xiàn)UPF、MEP的業(yè)務(wù)配置能力；

4） EMS實(shí)現(xiàn)對(duì)于UPF的運(yùn)維管理能力；

5） MEPM實(shí)現(xiàn)對(duì)于MEP的運(yùn)維管理能力，管理APP的規(guī)則和需求；

6） 各類運(yùn)維管理工具，實(shí)現(xiàn)邊緣節(jié)點(diǎn)資源池的監(jiān)控、巡檢、故障分析定位等能力；

第三方應(yīng)用管理系統(tǒng)通常由第三方應(yīng)用廠家配套提供，實(shí)現(xiàn)對(duì)APP業(yè)務(wù)的管理能力，即第三方應(yīng)用的EMS。

圖2：多個(gè)管理節(jié)點(diǎn)的融合，降低運(yùn)維復(fù)雜度

邊緣節(jié)點(diǎn)管理自動(dòng)化，讓運(yùn)維更智能

對(duì)于邊緣云節(jié)點(diǎn)，其運(yùn)維的總體要求與中心云運(yùn)維要求相當(dāng)，其中包括規(guī)劃設(shè)計(jì)、部署、維護(hù)、優(yōu)化運(yùn)營(yíng)等。但邊緣云由于其特有的靈活、小、節(jié)點(diǎn)多等特點(diǎn)，決定了對(duì)于邊緣云的運(yùn)維，必須引入足夠的自動(dòng)化能力才能方便對(duì)眾多的邊緣節(jié)點(diǎn)形成有效的運(yùn)維建議。

設(shè)計(jì)自動(dòng)化：通過采集網(wǎng)絡(luò)話務(wù)模型參數(shù)，可自動(dòng)識(shí)別當(dāng)前及未來一定周期內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)容量，根據(jù)資源模型折算為系統(tǒng)需要的資源數(shù)量，包括邊緣節(jié)點(diǎn)數(shù)量等，可提前告知規(guī)劃設(shè)計(jì)人員進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容或新址開通。

部署自動(dòng)化：邊緣節(jié)點(diǎn)可能數(shù)量巨大，如果均采用人工逐個(gè)部署的話，會(huì)導(dǎo)致時(shí)間過長(zhǎng)，容易出錯(cuò)，成本較大等系列問題。邊緣節(jié)點(diǎn)自動(dòng)化部署，要求在完成核心數(shù)據(jù)中心部署后，邊緣節(jié)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)即插即用，自動(dòng)化安裝部署，邊緣設(shè)備一旦上電完成后，配置數(shù)據(jù)自動(dòng)加載，業(yè)務(wù)自動(dòng)激活，達(dá)到無人化操作，提交部署效率，縮減部署成本。

同時(shí)APP部署采用分級(jí)管理體系，部分APP采用標(biāo)準(zhǔn)部署包進(jìn)行部署，可增強(qiáng)部署要求，提供完整生命周期能力；部分APP可采用簡(jiǎn)化部署方案，縮減部署成本，提高部署效率。不同場(chǎng)景不同要求可采用不同的方式。

運(yùn)維自動(dòng)化：為高效地管理邊緣節(jié)點(diǎn)，降低運(yùn)維復(fù)雜度和成本，邊緣計(jì)算運(yùn)維管理系統(tǒng)必須具備網(wǎng)絡(luò)自感知、自調(diào)整等智能化閉環(huán)保障能力。最迫切需要解決的是通過智能算法實(shí)現(xiàn)問題快速定界定位，找出問題根因，讓問題解決更加高效。

同時(shí)，目前網(wǎng)絡(luò)策略仍是基于人工靜態(tài)配置，忽略了網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際情況。引入AI后可基于時(shí)間、位置和移動(dòng)特性等因素，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)中的流量、擁塞級(jí)別、負(fù)載狀態(tài)等進(jìn)行智能分析和判斷，通過AI訓(xùn)練平臺(tái)輸出動(dòng)態(tài)策略，實(shí)現(xiàn)智能化調(diào)度。

優(yōu)化運(yùn)營(yíng)自動(dòng)化：實(shí)時(shí)/歷史智能分析可提供健康評(píng)分、異常檢測(cè)預(yù)測(cè)、故障根因分析等參考數(shù)據(jù)，據(jù)此執(zhí)行配置優(yōu)化、資源彈縮、問題定位等操作，實(shí)現(xiàn)邊緣運(yùn)維閉環(huán)優(yōu)化。

采用完整的邊緣運(yùn)維解決方案，可以系統(tǒng)性地將核心數(shù)據(jù)中心運(yùn)維與邊緣節(jié)點(diǎn)運(yùn)維有機(jī)的結(jié)合，互相協(xié)同，讓邊緣節(jié)點(diǎn)發(fā)揮更大在邊緣位置所應(yīng)有提供的業(yè)務(wù)能力。在5G網(wǎng)絡(luò)中，邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)將給用戶帶來極致的客戶體驗(yàn)，運(yùn)維系統(tǒng)將全面將傳統(tǒng)靜態(tài)、以人工為主的被動(dòng)式運(yùn)維模式向動(dòng)態(tài)、以自動(dòng)化為主的主動(dòng)預(yù)測(cè)式運(yùn)維模式轉(zhuǎn)變，完成5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該具備的智能化能力。

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