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專訪藍汛副總裁劉斌:5G將重構互聯網生態 CDN發展迎來新契機

根據全球市場情報公司Netscribes發布的全球5G(第五代移動通信技術)市場報告,全球5G市場的複合年增長率(CAGR)將達到97%,到2025年將達到2510億美元。正是由於互聯網應用激增及物聯網即將爆發,5G或將成為全球數字互聯生態系統中的下一個重要組成部分。

由於應用前景廣泛,各國運營商針對5G主導權的搶奪戰早就拉響。在國內,5G推進節奏緊湊,日程明晰,大有主導全球5G標準制定及產業鏈發展之勢。中國移動、中國聯通、中國電信三大運營商均已公布5G部署時間表,基本上鎖定了在2019年初步落地,2020年實現商用。

作為構建於基礎通信網路之上,隨著互聯網內容流量增長而快速發展的CDN(內容分發網路)服務,在5G時代會有哪些變化和契機,CDN廠商與運營商之間合作又會有哪些新模式?就這些問題,我們對話了藍汛通信公司副總裁劉斌, 藍汛通信(以下簡稱「藍汛」)作為1998年最早在中國提供CDN服務,並獲得工信部頒發的全國範圍CDN服務許可的專業CDN廠商,20年的發展經歷了整個中國互聯網與移動互聯網建設的全過程。

藍汛通信公司副總裁 劉斌

5G:各類技術集大成者 將帶來網路架構的深刻變革

目前,行業內對5G認識並不一致,有一種觀點認為,5G將會是全新技術,4G再怎麼演變也不會變成5G,也有觀點認為5G是4G的技術傳承。對於這兩個觀點,劉斌 認為「不矛盾,但並不太全面」。他覺得,5G相對於4G,既有技術的演進傳承,又有技術的突破與跨越式發展。移動通信技術的發展,本質上講,是在不斷豐富新業務類型支持基礎上,不斷突破頻譜的利用效率與核心網傳輸效能。

l從3GPP標準角度:

目前已有4G技術的LTE/LTE-A標準,部分與3GPP 5G標準研究的技術方向基本相同,通過這些技術的部署和4G/5G融合技術的增強,可以實現網路平滑演進,5G發展會分為兩個階段:

第一階段:Pre5G階段,是在兼容當前LTE技術終端的基礎上,引入3GPP R12/R13/R14的新技術;

第二階段:4G/5G網路融合階段,網路演進是在終端支持3GPP R15 NR新空口和多連接技術的基礎上,通過LTE和NR之間的融合組網和互操作,在有需求的場景全面引入5G空口新技術。

l從無線空口的技術角度

無線傳輸速率的提升,是移動通信網發展過程中最為直觀的指標,從2G時代的 14.4kbps 到5G 大於等於10Gbps ,無線技術的演進幾乎被發揮到了極限,如果說Massive MIMO,高密度小區部署等是技術演進,那麼毫米波的引入,BBU與RRH分離且BBU雲化的確可以稱為技術革新了。

l從移動核心網的角度

移動核心網從2G開始,就隨著數據業務的發展不斷演進,不斷進行用戶層面和控制層面的分離,從R7 中Direct Tunnel的引入,到R8 中純信令節點MME的出現,以及隨著VoLTE和VoWiFi的出現,在LTE/EPC引入了S2a、S2b和S2c介面,將核心網的控制範圍延伸到了非3GPP網路,一直到R14 「全分離式」構架的出現 (即CUPS,Control and User Plane Separation of EPC nodes),徹底的將用戶層面與控制層面分離,使得用戶面功能擺脫「中心化」的束縛,可靈活就近部署於無線接入網,也就是所謂的核心網用戶面下沉。

l從SDN,NFV引入的角度:

5G不僅繼承之前4G發展的成果,也吸收了互聯網領域發展的各類成果,如將SDN思想引入核心網控制與用戶層面的實現,使用SDN完成業務路由選擇,並提出網路切片的概念,將雲計算/虛擬化與微服務架構引入,以MEC方式設計相關模塊技術實現。

5G提出的超低時延和超大容量這2個關鍵指標,帶來了一系列相關技術提升與變革要求。這些技術的提升與突破,大都基於之前的各自領域的發展,而非5G另起爐灶,只不過有些技術實現了從量變到質變的突破;從某種意義講,5G是各類技術集大成者,核心網的全面分散式部署,進一步加速了網路的扁平化,對互聯網流量在接入網,城域網與骨幹網之間的流向與流量分配比例帶來巨大變化,必然會對運營商骨幹網路架構的演進帶來深刻變革。

5G的部署,會催生應用新形式,對CDN技術演進提出新的要求

「5G里最核心的變化就是核心網」。劉斌認為,移動核心網的演變一直都在進行,從2G的以網路為中心,3G/4G的以內容為中心,到5G的以用戶為中心,5G的核心網演變最為徹底,會對運營商骨幹網演進產生影響,同時會催生出新業務形式;核心網用戶層面分散式下沉,與CDN天然分散式部署更加一致,也對CDN技術提出新的要求。

l5G核心網分散式部署,與互聯網發展方向高度一致,會催生新應用形式

從2G到5G,用戶最明顯的感受就是網路速率更快、費用愈發低廉,這些因素加上智能終端的出現,造就了現在視頻等業務在4G時代的集中式爆發。劉斌認為,5G核心網的徹底分散式部署,是滿足5G毫秒級時延的必要條件之一,同時,大流量分散式接入互聯網的特徵,一方面會對骨幹網應對大量東西向流量傳輸需求產生影響,如果仍然按目前方式逐層匯聚,必然會帶來骨幹網建設成本大幅增加與傳輸負荷進一步加劇,而互聯網交換中心模式,可高效進行本地內容快速交換,大幅節約傳輸成本,必然會迎來發展的新契機。另一方面,核心網的就近接入互聯網,也會對應用的部署方式帶來的本質的變化,一些需要快速響應的應用,必然會產生分散式計算與分散式資料庫存取的新形態,如當前採取集中資料庫讀取的賬戶密碼驗證等功能,是有可能演進成為分散式賬戶信息存取,分散式邏輯驗證的。也就是說,網站的部署形態,尤其是一些動態內容,是有可能從現在的集中式部署演變為分散式部署的模式。這些機制與應用形式的發展,完全有可能和區塊鏈技術結合,催生出有真實區塊鏈場景的應用落地。

對於物聯網在5G時代的發展,劉斌認為,NB-IOT技術主要解決的是 LPWA(低功耗廣域網)類型的物聯網應用,降低對終端功耗要求,增加了基站接入終端的連接數量,但是對於低時延,高可靠性的業務並非是NB-IoT的強項。因此會有大量的物聯網應用會使用其他技術,協議來支持,而非都靠5G解決。當然5G毫秒級時延的特性,會在對實時邊緣計算速度敏感場景下的應用,如無人駕駛應用中,展現出強大的技術優勢。這類應用往往需要大量網路數據、感測器數據的快速收集、計算與分發。

以大流量為特徵的業務與應用也會隨著5G 高流量密度,低時延特性,進一步快速發展,如4k/8K直播,實景VR 等業務。

l 5G核心網的分散式部署,使得CDN節點直接擴展到無線基站,而非下沉。同時對CDN區域內內容高效定址提出了更高要求。

5G網路核心網下沉到無線基站,用戶請求從基站可一跳直接進入到互聯網,但是當源站距離超過 50公里時,僅光纖傳輸時延就會達到0.5ms以上,加上無線空口時延,已經難以達到毫秒級時延的指標,因此,將CDN節點部署擴展到無線基站的核心網出口,是達到5G低時延指標的必要條件之一。

劉斌繼續談到,從CDN角度來說,如果沒有核心網下沉到基站這種設計,CDN服務對於移動網用戶服務效果上來說,是弱於固網用戶的。這主要是2方面的原因導致的,一是無線環境中信號傳輸的本身特徵,如信號強度會隨著終端環境,小區切換過程中的變化而有所起伏造成的丟包率相對較高的問題。二是5G之前的CDN節點只能放在移動核心網之後,與基站之間環節較多,距離較遠。之前一些CDN節點下沉到基站的嘗試,在不能改變網路架構的情況下,組網困難,取得的效果有限。而在5G時代,CDN將互聯網內容直接緩存到無線基站,對於提升用戶體驗有了非常好的基礎。

不論從用戶訪問內容所經歷網路環節角度,還是在無線基站CDN存儲內容多少的角度,以及CDN服務網路層級的角度,5G時代CDN節點都與4G之前的CDN內容下沉到基站有本質的不同,5G時代CDN部署到無線基站,是CDN邊緣節點的直接擴展,而非部分內容下沉。5G時代,移動互聯網和CDN部署架構更加一致,相互關係更加密切。

因此,5G時代對CDN內容調度策略上也有更高的要求,以往是按照冷熱分層的方式來儲存邊緣的內容,但在5G時期,由於每個區域流量需求較大,一個CDN節點覆蓋的範圍就會相應縮小,用戶數也少於全省/市,熱點的情況會出現錯綜複雜的變化。因此無線基站內容存儲量、熱點命中率優化、如何與區域內其他節點配合以降低成本,都是需要CDN在5G來臨之前做好的準備。

另外,對於動態加速的內容,5G時代應用形態都可能發生較大變化,在這種情況下,目前CDN常用的4層轉發,最優路徑選擇的方式將很難應對,需緊跟業務變化,創新出新的技術與模式。

5G 時代,為降低運營成本,運營商之間,運營商與CDN服務商之間,需更加開放與合作

5G基站部署密度極高,運營商前期部署定會帶來初期成本的增加;當前整個CDN行業在價格戰背景下趨向低毛利甚至負毛利,因此如何從運營層面節約成本,尋找新的利潤增長點成為業內共同關心的話題。

整體社會發展,通信技術互聯網的發展,都是在不斷提升效率,降低單位成本;但是每種新技術的產生,都會在發展前期帶來大量投入,達到一定規模後,成本開始大幅下降,使用量大幅增加,給人們生活帶來巨大便利,隨後又開始進行新的創新。

5G從設計上需要達到的流量密度(10Tbps/Km^2)和連接數密度(1百萬/K^2),與之前相比是量級上的提升, 5G 基站設計幾百米一個,數量會大幅增加。因此,雖然5G由於技術的升級使得單位投入帶來的帶寬增長是4G所不能比擬,但在5G部署初期,會有大的網路建設投入,帶來運營商成本增加。

對於5G部署成本問題,劉斌認為,實際操作中,首先可以通過先在部分熱點地區部署,然後隨著業務增長逐步擴展,來降低前期成本壓力。其次,如果各大運營商之間可以更加開放,如果能在不同運營商間共享無線覆蓋基站等資源,將會是降低成本有效手段。再次,無線接入網如能就近接入互聯網交換中心,就近與所需內容所在的網路互通,可以分解骨幹網流量,節約整體運營成本。

5G的設計已經使得移動網路更加的扁平化,從技術層面降低網路異構帶來的運營成本。如果從管理運營上,能更加開放,做到無線基站共享,數據中心共享,網路與內容就近交換互通,就能真正降低網路運營成本,符合整個互聯網發展的大趨勢。

CDN行業面臨低價競爭,本質上講,還是如何提高行業效率,降低成本的問題。劉斌認為,當前國內CDN市場競爭十分慘烈,但都是在相對單一的成本價格方面競爭,不論是雲廠商高調低價策略,還是宣傳零成本的家庭路由器帶寬復用,都只是在運營規模與技術形式上的變化,而並沒有出現實質性的「顛覆式創新」,而這一點,在5G時代,有望得到突破。

同時,CDN行業在現有基礎上,需不斷加強對成本挖掘與管理細化,在帶寬調度中做到收益與成本的最優解。技術上緊跟行業發展趨勢,在容器化方向上做文章,使得節點復用,設備的復用做到極致。演進方向上要向未來互聯網發展大趨勢上看齊,向國外先進的互聯網公司學習,從網路架構層次上,提前布局,儲備技術,從整個體系上提升效率,降低成本。心態上要更加開放,與運營商,與CDN友商合作共贏,共同進步。

對於5G時代,運營商CDN的發展,劉斌認為運營商有著對互聯網接入與「最後一公里」接入仍然有著絕對控制力,和天然的成本優勢,真正制約運營商CDN發展的,反而是如何與其他運營商互通,如何提升對互聯網客戶的定製化服務意識,這些體制或企業意識方面的問題。如果運營商越來越開放的參與進來,對整個行業發展都會是良性推動。

5G 與互聯網發展互相促進,CDN服務架構持續演進,釋放更大的價值

國外的科技巨頭引領著互聯網發展的技術趨勢,也積極和運營商在未來的5G部署中開展更多合作。亞馬遜瞄準未來5G的物聯網應用,重新定義邊緣計算。2016年發布了AWS Greengrass解決方案,應用於MEC(移動邊緣計算)平台,並擴展了MEC構架,將「移動邊緣計算」重新定義為「多接入邊緣計算(Multi access Edge Computing)」。通過MEC彈性部署,為客戶實現最大化數據價值。

谷歌在5G相關的NFV、SDN方向上發力,參與開源CORD項目合作,CORD將SDN和NFV相結合,將數據中心經濟性和雲敏捷性帶入到電信中心局。市場分析公司HIS在2017的調查顯示,70%的運營商都計劃在其中心局中部署CORD。

而在國內,目前BAT等互聯網巨頭公司與運營商合作也逐漸增多,合作的趨勢也逐漸從應用層向網路技術層擴展,如騰訊和聯通在定向流量業務上推出的大王卡產品,已經實現了互聯網應用和與運營商計費系統的協作。可以預見,在5G時代,運營商和互聯網企業的合作會更加深入,共同為用戶創造出更好的服務與體驗。

筆者認為,隨著網路,應用的不斷演進,隨著5G的發展,CDN的業務架構也會隨著5G與互聯網的發展不斷演進。

藍汛近年來一直在探索實踐的,基於數據中心、互聯網交換中心、內容分發網路(CDN)的三層架構體系,就是對在互聯網流量,網路架構發展不斷發生著深刻變化背景下,CDN技術如何能適應互聯網發展潮流,為客戶提供高性價比,端到端IT服務這一命題的深入思考,也是從自身多年實踐經驗出發,給出的未來CDN發展方向的一個解答。藍汛數據中心受到行業持續關注與客戶認可,正是藍汛在此方向上的具體實踐。

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