5G 移動網絡將通過增加每用戶帶寬、增加用戶/設備數量、通過將物理 5G 網絡資源分割成單獨的虛擬“網絡切片”來提供許多新功能，就像 VM 虛擬化硬件平臺一樣。最初，物聯網架構被設想為大量分布式傳感器與集中式云環境進行通信。但是，一些物聯網應用程序的要求需要邊緣智能。這與集中式云架構背道而馳。相反，這些智能邊緣計算元素構成了一個“分布式云”環境，除了跨元素的協作和協調外，邊緣還有一定程度的指揮和控制。Pluribus Networks 宣布了一種將 5G 網絡架構與 SDN/NFV 分布式云環境相結合的解決方案，以支持許多需要智能邊緣功能的應用程序。該公告使移動運營商利用 Pluribus Networks 解決方案提供具有本地化智能的新物聯網和 M2M 架構具有吸引力。

從集中式云到分布式云的演進

當今大多數數據中心架構都是集中式的。這往往是企業環境的保留，在該環境中，員工使用的大多數應用程序都位于安全的云環境中，所有內容都存儲在其中，Web 或常駐應用程序提供對存儲在云中的信息的訪問和同步。

物聯網從相同的范例開始——部署傳感器，將傳感器連接到網絡網關，網關提供互聯網入口到中央云，所有傳感器數據都在中央云進行處理、分析、存儲和控制。然而，并非所有物聯網應用需求都可以通過集中式云架構來滿足，因為：

延遲問題。工廠車間或自動駕駛等應用需要對傳感器數據和命令/響應進行低延遲處理。

帶寬成本。將所有傳感器數據傳送到一個中心位置需要網絡帶寬，這會增加經常性成本。提供邊緣處理以降低帶寬要求可以優化成本。

自治與安全。當連接丟失時，傳感器和執行器必須仍然能夠正常運行。

隱私。諸如主題公園排隊應用程序的面部識別之類的東西不應該存儲在信息可能被濫用的集中位置。

為了解決這個問題，Pluribus Networks 首席營銷官 Mike Capuano 認為，分布式數據中心的出現將成為常態，而不是例外。

“為了解決與物聯網應用程序集中云環境相關的挑戰，小型和微型數據中心將會出現爆炸式增長，”邁克說。“增加帶寬、減少延遲、安全和隱私方面都是邊緣計算的催化劑。5G 不是唯一的驅動力，但它發揮著重要作用。”

將功能放置在邊緣需要一個小版本的云環境數據中心，并且需要在智能邊緣對等點之間進行通信和協作。

“這些分布式云元素將部署在傳統云模型的環境中。你將啟動容器，為你使用的東西付費，然后停止容器。” Mike 繼續說：“這些邊緣環境可能不是分層的，而是網格狀的——會有多個邊緣，它們需要以分布式方式進行通信和協調。”

例如，電信公司有許多中央辦公室，有線電視運營商部署了許多前端位置。這些通常在訂戶的 5，000 英尺范圍內。這代表了成為分布式云的新興邊緣托管提供商的理想機會。具體到 5G，這些迷你云可能會部署在基站上。對于 IIoT 應用，這在邏輯上將擴展到石油鉆井平臺或倉庫或工廠建筑。這實現了一項至關重要的功能——工作負載可以部署在成本最低的位置，同時仍能滿足運營要求。

基于控制器和無控制器的 SDN

如果網絡頭端、移動網絡基站、寫字樓要變成微型或微型數據中心，那么架構是什么？軟件定義網絡 （SDN） 和網絡功能虛擬化 （NFV） 無疑發揮著重要作用。

一種SDN架構涉及SDN控制器。控制器保存網絡的整個狀態。控制器通過帶外通道進行通信，并使用 OpenFlow 等 SDN/NFV 事實標準對交換機進行編程。SDN 控制器范式在集中式云概念中運行良好，因為有一個控制器知道并控制一切。但是，外部控制器涉及許可證和對可以控制的交換機數量的限制。此外，如果帶外通道受到攻擊或故障，系統將無法控制，控制器和帶外鏈路代表單點故障。如果邊緣設備需要重新加載狀態，則會增加從 SDN 控制器獲取此狀態的延遲。

無控制器 SDN 涉及駐留在每個交換機中的 SDN 智能和網絡狀態。隨著交換機數量的增加，它們仍然像一個邏輯交換機一樣工作和運行。交換機上有一個 VXLAN 隧道網，可提供多條通信路徑以實現冗余，并且該架構可以根據需要輕松插入額外的交換機。鑒于云的分布，使用無控制器 SDN 架構反過來提供了支持分布式網絡資源的關鍵特性。

自適應云結構

數據中心位置可以是大的或小的，獨立的或位于同一位置的廣告網絡或內部設施。該架構允許將Fabric組織在多個切片中，以實現切片之間的隔離和安全，并簡化運維。

概括

雖然 Pluribus Network 的公告專注于移動網絡運營商的分布式云架構，但傳統的云服務提供商和企業物聯網應用程序也將從中受益。

云服務提供商能夠在區域范圍內擴展并將較小的云位置作為一個具有分布式服務的實體進行管理是一項強大的能力。對于企業 IoT 應用程序，隔離和分發 IoT 流量可以對不受信任的 IoT 設備進行分段以確保安全，同時更快、更簡單地推出，而不會對現有 IoT 系統產生不可預見的影響。

審核編輯：郭婷