专访蓝汛副总裁刘斌:5G将重构互联网生态 CDN发展迎来新契机

2018-04-16 09:46:50来源:众视媒体 作者:王刚热度:
根据全球市场情报公司Netscribes发布的全球5G(第五代移动通信技术)市场报告,全球5G市场的复合年增长率(CAGR)将达到97%,到2025年将达到2510亿美元。正是由于互联网应用激增及物联网即将爆发,5G或将成为全球数字互联生态系统中的下一个重要组成部分。

由于应用前景广泛,各国运营商针对5G主导权的抢夺战早就拉响。在国内,5G推进节奏紧凑,日程明晰,大有主导全球5G标准制定及产业链发展之势。中国移动、中国联通、中国电信三大运营商均已公布5G部署时间表,基本上锁定了在2019年初步落地,2020年实现商用。

 

作为构建于基础通信网络之上,随着互联网内容流量增长而快速发展的CDN(内容分发网络)服务,在5G时代会有哪些变化和契机,CDN厂商与运营商之间合作又会有哪些新模式? 就这些问题,我们对话了蓝汛通信公司副总裁刘斌, 蓝汛通信(以下简称“蓝汛”)作为1998年最早在中国提供CDN服务,并获得工信部颁发的全国范围CDN服务许可的专业CDN厂商,20年的发展经历了整个中国互联网与移动互联网建设的全过程。

 
 

 

蓝汛通信公司副总裁 刘斌

 

 
 
 

 

5G:各类技术集大成者  将带来网络架构的深刻变革

 

目前,行业内对5G认识并不一致,有一种观点认为,5G将会是全新技术,4G再怎么演变也不会变成5G,也有观点认为5G是4G的技术传承。对于这两个观点,刘斌 认为“不矛盾,但并不太全面”。他觉得,5G相对于4G,既有技术的演进传承,又有技术的突破与跨越式发展。移动通信技术的发展,本质上讲,是在不断丰富新业务类型支持基础上,不断突破频谱的利用效率与核心网传输效能。

 

从3GPP标准角度:

目前已有4G技术的LTE/LTE-A标准,部分与3GPP 5G标准研究的技术方向基本相同,通过这些技术的部署和4G/5G融合技术的增强,可以实现网络平滑演进,5G发展会分为两个阶段:

第一阶段:Pre5G阶段,是在兼容当前LTE技术终端的基础上,引入3GPP R12/R13/R14的新技术;

第二阶段:4G/5G网络融合阶段,网络演进是在终端支持3GPP R15 NR新空口和多连接技术的基础上,通过LTE和NR之间的融合组网和互操作,在有需求的场景全面引入5G空口新技术。

 

从无线空口的技术角度

无线传输速率的提升,是移动通信网发展过程中最为直观的指标,从2G时代的 14.4kbps 到5G 大于等于10Gbps ,无线技术的演进几乎被发挥到了极限,如果说Massive MIMO,高密度小区部署等是技术演进,那么毫米波的引入,BBU与RRH分离且BBU云化的确可以称为技术革新了。

 

l 从移动核心网的角度

移动核心网从2G开始,就随着数据业务的发展不断演进,不断进行用户层面和控制层面的分离,从R7 中Direct Tunnel的引入,到R8 中纯信令节点MME的出现,以及随着VoLTE和VoWiFi的出现,在LTE/EPC引入了S2a、S2b和S2c接口,将核心网的控制范围延伸到了非3GPP网络,一直到R14 “全分离式”构架的出现 (即CUPS,Control and User Plane Separation of EPC nodes),彻底的将用户层面与控制层面分离,使得用户面功能摆脱“中心化”的束缚,可灵活就近部署于无线接入网,也就是所谓的核心网用户面下沉。

 

从SDN,NFV引入的角度:

5G不仅继承之前4G发展的成果,也吸收了互联网领域发展的各类成果,如将SDN思想引入核心网控制与用户层面的实现,使用SDN完成业务路由选择,并提出网络切片的概念,将云计算/虚拟化与微服务架构引入,以MEC方式设计相关模块技术实现。

 

5G提出的超低时延和超大容量这2个关键指标,带来了一系列相关技术提升与变革要求。这些技术的提升与突破,大都基于之前的各自领域的发展,而非5G另起炉灶,只不过有些技术实现了从量变到质变的突破;从某种意义讲,5G是各类技术集大成者,核心网的全面分布式部署,进一步加速了网络的扁平化,对互联网流量在接入网,城域网与骨干网之间的流向与流量分配比例带来巨大变化,必然会对运营商骨干网络架构的演进带来深刻变革。

 

 
 
 

 

5G的部署,会催生应用新形式,对CDN技术演进提出新的要求

 

“5G里最核心的变化就是核心网”。刘斌认为,移动核心网的演变一直都在进行,从2G的以网络为中心,3G/4G的以内容为中心,到5G的以用户为中心,5G的核心网演变最为彻底,会对运营商骨干网演进产生影响,同时会催生出新业务形式;核心网用户层面分布式下沉,与CDN天然分布式部署更加一致,也对CDN技术提出新的要求。

 

5G核心网分布式部署,与互联网发展方向高度一致,会催生新应用形式

 

从2G到5G,用户最明显的感受就是网络速率更快、费用愈发低廉,这些因素加上智能终端的出现,造就了现在视频等业务在4G时代的集中式爆发。刘斌认为,5G核心网的彻底分布式部署,是满足5G毫秒级时延的必要条件之一,同时,大流量分布式接入互联网的特征,一方面会对骨干网应对大量东西向流量传输需求产生影响,如果仍然按目前方式逐层汇聚,必然会带来骨干网建设成本大幅增加与传输负荷进一步加剧,而互联网交换中心模式,可高效进行本地内容快速交换,大幅节约传输成本,必然会迎来发展的新契机。另一方面,核心网的就近接入互联网,也会对应用的部署方式带来的本质的变化,一些需要快速响应的应用,必然会产生分布式计算与分布式数据库存取的新形态,如当前采取集中数据库读取的账户密码验证等功能,是有可能演进成为分布式账户信息存取,分布式逻辑验证的。也就是说,网站的部署形态,尤其是一些动态内容,是有可能从现在的集中式部署演变为分布式部署的模式。这些机制与应用形式的发展,完全有可能和区块链技术结合,催生出有真实区块链场景的应用落地。

 

对于物联网在5G时代的发展,刘斌认为,NB-IOT技术主要解决的是 LPWA(低功耗广域网)类型的物联网应用,降低对终端功耗要求,增加了基站接入终端的连接数量,但是对于低时延,高可靠性的业务并非是NB-IoT的强项。因此会有大量的物联网应用会使用其他技术,协议来支持,而非都靠5G解决。当然5G毫秒级时延的特性,会在对实时边缘计算速度敏感场景下的应用,如无人驾驶应用中,展现出强大的技术优势。这类应用往往需要大量网络数据、传感器数据的快速收集、计算与分发。

 

以大流量为特征的业务与应用也会随着5G 高流量密度,低时延特性,进一步快速发展,如4k/8K直播,实景VR 等业务。

 

l 5G核心网的分布式部署,使得CDN节点直接扩展到无线基站,而非下沉。同时对CDN区域内内容高效寻址提出了更高要求。

 

5G网络核心网下沉到无线基站,用户请求从基站可一跳直接进入到互联网,但是当源站距离超过 50公里时,仅光纤传输时延就会达到0.5ms以上,加上无线空口时延,已经难以达到毫秒级时延的指标,因此,将CDN节点部署扩展到无线基站的核心网出口,是达到5G低时延指标的必要条件之一。

 

刘斌继续谈到,从CDN角度来说,如果没有核心网下沉到基站这种设计,CDN服务对于移动网用户服务效果上来说,是弱于固网用户的。这主要是2方面的原因导致的,一是无线环境中信号传输的本身特征,如信号强度会随着终端环境,小区切换过程中的变化而有所起伏造成的丢包率相对较高的问题。二是5G之前的CDN节点只能放在移动核心网之后,与基站之间环节较多,距离较远。之前一些CDN节点下沉到基站的尝试,在不能改变网络架构的情况下,组网困难,取得的效果有限。而在5G时代,CDN将互联网内容直接缓存到无线基站,对于提升用户体验有了非常好的基础。

 

不论从用户访问内容所经历网络环节角度,还是在无线基站CDN存储内容多少的角度,以及CDN服务网络层级的角度,5G时代CDN节点都与4G之前的CDN内容下沉到基站有本质的不同,5G时代CDN部署到无线基站,是CDN边缘节点的直接扩展,而非部分内容下沉。5G时代,移动互联网和CDN部署架构更加一致,相互关系更加密切。

 

因此,5G时代对CDN内容调度策略上也有更高的要求,以往是按照冷热分层的方式来储存边缘的内容,但在5G时期,由于每个区域流量需求较大,一个CDN节点覆盖的范围就会相应缩小,用户数也少于全省/市,热点的情况会出现错综复杂的变化。因此无线基站内容存储量、热点命中率优化、如何与区域内其他节点配合以降低成本,都是需要CDN在5G来临之前做好的准备。

 

另外,对于动态加速的内容,5G时代应用形态都可能发生较大变化,在这种情况下,目前CDN常用的4层转发,最优路径选择的方式将很难应对,需紧跟业务变化,创新出新的技术与模式。

 

 
 
 

 

5G 时代,为降低运营成本,运营商之间,运营商与CDN服务商之间,需更加开放与合作

 

5G基站部署密度极高,运营商前期部署定会带来初期成本的增加;当前整个CDN行业在价格战背景下趋向低毛利甚至负毛利,因此如何从运营层面节约成本,寻找新的利润增长点成为业内共同关心的话题。

 

整体社会发展,通信技术互联网的发展,都是在不断提升效率,降低单位成本;但是每种新技术的产生,都会在发展前期带来大量投入,达到一定规模后,成本开始大幅下降,使用量大幅增加,给人们生活带来巨大便利,随后又开始进行新的创新。

 

5G从设计上需要达到的流量密度(10Tbps/Km^2)和连接数密度(1百万/K^2),与之前相比是量级上的提升, 5G 基站设计几百米一个,数量会大幅增加。因此,虽然5G由于技术的升级使得单位投入带来的带宽增长是4G所不能比拟,但在5G部署初期,会有大的网络建设投入,带来运营商成本增加。

 

对于5G部署成本问题,刘斌认为,实际操作中,首先可以通过先在部分热点地区部署,然后随着业务增长逐步扩展,来降低前期成本压力。其次,如果各大运营商之间可以更加开放,如果能在不同运营商间共享无线覆盖基站等资源,将会是降低成本有效手段。再次,无线接入网如能就近接入互联网交换中心,就近与所需内容所在的网络互通,可以分解骨干网流量,节约整体运营成本。

 

5G的设计已经使得移动网络更加的扁平化,从技术层面降低网络异构带来的运营成本。如果从管理运营上,能更加开放,做到无线基站共享,数据中心共享,网络与内容就近交换互通,就能真正降低网络运营成本,符合整个互联网发展的大趋势。

 

CDN行业面临低价竞争,本质上讲,还是如何提高行业效率,降低成本的问题。刘斌认为,当前国内CDN市场竞争十分惨烈,但都是在相对单一的成本价格方面竞争,不论是云厂商高调低价策略,还是宣传零成本的家庭路由器带宽复用,都只是在运营规模与技术形式上的变化,而并没有出现实质性的“颠覆式创新”,而这一点,在5G时代,有望得到突破。

 

同时,CDN行业在现有基础上,需不断加强对成本挖掘与管理细化,在带宽调度中做到收益与成本的最优解。技术上紧跟行业发展趋势,在容器化方向上做文章,使得节点复用,设备的复用做到极致。演进方向上要向未来互联网发展大趋势上看齐,向国外先进的互联网公司学习,从网络架构层次上,提前布局,储备技术,从整个体系上提升效率,降低成本。心态上要更加开放,与运营商,与CDN友商合作共赢,共同进步。

 

对于5G时代,运营商CDN的发展,刘斌认为运营商有着对互联网接入与“最后一公里”接入仍然有着绝对控制力,和天然的成本优势,真正制约运营商CDN发展的,反而是如何与其他运营商互通,如何提升对互联网客户的定制化服务意识,这些体制或企业意识方面的问题。如果运营商越来越开放的参与进来,对整个行业发展都会是良性推动。

 

 
 
 

 

5G 与互联网发展互相促进,CDN服务架构持续演进,释放更大的价值

 

国外的科技巨头引领着互联网发展的技术趋势,也积极和运营商在未来的5G部署中开展更多合作。亚马逊瞄准未来5G的物联网应用,重新定义边缘计算。2016年发布了AWS Greengrass解决方案,应用于MEC(移动边缘计算)平台,并扩展了MEC构架,将“移动边缘计算”重新定义为“多接入边缘计算(Multi access Edge Computing)”。通过MEC弹性部署,为客户实现最大化数据价值。

 

谷歌在5G相关的NFV、SDN方向上发力,参与开源CORD项目合作,CORD将SDN和NFV相结合,将数据中心经济性和云敏捷性带入到电信中心局。市场分析公司HIS在2017的调查显示,70%的运营商都计划在其中心局中部署CORD。

 

而在国内,目前BAT等互联网巨头公司与运营商合作也逐渐增多,合作的趋势也逐渐从应用层向网络技术层扩展,如腾讯和联通在定向流量业务上推出的大王卡产品,已经实现了互联网应用和与运营商计费系统的协作。可以预见,在5G时代,运营商和互联网企业的合作会更加深入,共同为用户创造出更好的服务与体验。

 

笔者认为,随着网络,应用的不断演进,随着5G的发展,CDN的业务架构也会随着5G与互联网的发展不断演进。

 

 

蓝汛近年来一直在探索实践的,基于数据中心、互联网交换中心、内容分发网络(CDN)的三层架构体系,就是对在互联网流量,网络架构发展不断发生着深刻变化背景下,CDN技术如何能适应互联网发展潮流,为客户提供高性价比,端到端IT服务这一命题的深入思考,也是从自身多年实践经验出发,给出的未来CDN发展方向的一个解答。蓝汛数据中心受到行业持续关注与客户认可,正是蓝汛在此方向上的具体实践。

责任编辑:王刚

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