MEC: в ожидании 5G

Облака – несомненно, один из важнейших инструментов цифровой трансформации бизнеса и госуправления. Однако их ахиллесова пята – сетевая задержка, которая в российских реалиях может достигать десятков, если не сотни миллисекунд. Исправить эту ситуацию можно, внедряя MEC (Подробнее о МЕС см. Н. Носов. Edge Computing: из облаков на землю ) определенную и стандартизированную ETSI концепцию сетевой архитектуры, которая обеспечивает возможность формирования среды для облачных вычислений и предоставления ИТ-сервисов на границе сети. Изначально концепция предназначалась для сети сотовой связи, и аббревиатура MEC означала Mobile Edge Computing, впоследствии концепция была распространена на произвольную сеть и стала трактоваться как Multi-access Edge Computing.

Основная идея MЕC заключается в том, что за счет запуска приложений и выполнения связанных с ними задач обработки ближе к абоненту снижается нагрузка на сеть и приложения работают лучше. Платформа (сервер) MEC может быть развернута на базовых станциях, шлюзах и других пограничных узлах сотовой сети (рис. 1, 2), что обеспечивает гибкий и быстрый запуск новых приложений и услуг для клиентов (рис. 3). Кроме того, архитектура MEC позволяет мобильным операторам «открывать» свои сети радиодоступа (RAN) авторизованным третьим лицам, таким как разработчики приложений и поставщики контента.

 

Помимо уменьшения задержки использование MEC снижает требования к пропускной способности канала связи, дает возможность контролировать нагрузку на сеть и гарантирует отсутствие искажений обрабатываемых данных, которые могли бы возникнуть при их передаче.

Согласно документам ETSI, узел MEC содержит аппаратную платформу со средой виртуализации и платформу приложений. 

Аппаратная платформа MEC включает в себя вычислительные ресурсы, хранилище данных, компоненты аппаратной виртуализации базового оборудования (в том числе виртуальную ОС на основе OpenStack, KVM и т. д.). Она также осуществляет функции управления и обмена данными, необходимые для работы MEC.

Платформа приложений MEC представляет собой инфраструктуру, на которой запускаются различные приложения, выполненные в виде виртуальных машин. Запуск каждого приложения в отдельном контейнере гарантирует защиту от сбоев всей системы и стойкость к вредоносным программам. В случае сбоя в работе отдельного приложения не нужно перезапускать всю систему, достаточно перезагрузить только виртуальную машину, обслуживающую контейнер. Такой подход обеспечивает эффективное распределение вычислительных мощностей между приложениями и оптимизацию загрузки аппаратной части и хранилища.

Работа приложений отслеживается при помощи специального менеджера (ME orchestrator), который определяет их жизненный цикл и правила взаимодействия, управляет поступающими от них запросами на аутентификацию, прием/передачу трафика и т.д. Он же осуществляет конфигурирование DNS и разрешение конфликтов, анализирует и фильтрует входящий и исходящий трафик.

Хотя триумфального шествия MEC по сетям мобильных операторов пока не наблюдается, по крайней мере в нашей стране, российские операторы считают технологию многообещающей и связывают ее внедрение с развертыванием сетей пятого поколения. Так, в МТС отмечают, что интерес к технологии MEC обусловлен перспективами запуска новых продуктов и решений в сетях 5G, поскольку она обеспечивает высокую скорость передачи данных, малую задержку и значительные вычислительные мощности. 

МТС в 2021 г. первой из российских компаний вступила в международное объединение телеком-операторов 5G Future Forum (5GFF), задачей которого является разработка спецификаций и внедрение передовых решений на основе технологий 5G и MEC. «Мы приступили к объединению телеком- и облачной инфраструктуры для создания платформы граничных вычислений, которая станет основой сетей будущего. Участие в рабочих группах и исследовательских проектах 5GFF совместно с мировыми отраслевыми лидерами откроет нам доступ к единым техническим спецификациям для разработки глобально совместимой архитектуры MEC на сети МТС», – подчеркнул вице-президент по технике МТС Виктор Белов.

Периферийные вычисления с множественным доступом используются в большей части проектов, разработанных резидентами созданного МТС Центра 5G. Примеры – АR-решение для ритейла, предложенное компанией Ariellium, система автоматического контроля качества серийной промышленной продукции BID Technologies, платформа стриминга игр LoudPlay. Так, когда LoudPlay развернула инфраструктуру платформы приложений в центре региона обслуживания, выяснилось, что задержка предоставления услуги удаленным пользователям иногда достигает 100 мс, в результате чего формируется негативный пользовательский опыт. После перевода услуги на МЕС время задержки сократилось в несколько раз. Поэтому в области игровых приложений для массового рынка MEC открывает принципиально новые возможности.

С 2019 г. активно тестирует МЕС-платформы в пилотных проектах и «Вымпелком». В этих проектах время задержки удалось уменьшить до 3–10 мс. Такие решения на базе МЕС востребованы корпоративными клиентами, задействуются при построении частных корпоративных сетей (Private LTE/5G).

«Мегафон» за последние два года также протестировал технологию MEC в пилотных проектах и оценил возможности внедрения и способы изменения архитектуры сети, расширил пакетную опорную сеть во всех регионах. «Мы рассматриваем эту технологию как задел на будущее, позволяющий создавать новые сервисы. Это актуально для автопилотируемого транспорта и сервисов дополненной реальности», – отметили в компании.

Там, где малая задержка – основное условие работы приложений, например, в сфере VR/AR, при управлении автономным транспортом, критической инфраструктурой и т.д., технология МЕС, безусловно, необходима. Можно надеяться, что в сочетании с 5G она раскроет свой потенциал. Синергия объединения возможностей граничных вычислений с высокоскоростным обменом данными и низкой задержкой поможет развертыванию новых сервисов – мультимедийных, IoT-, AR/VR-, игровых и других – и станет ускорителем цифровизации в нашей стране.

Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!

<< Предыдущая статья   Вернуться к содержанию   Следующая статья >>