通信世界网消息(CWW)

 MEC的提出

为避免移动承载网络被管道化，电信标准组织和运营商正在研究在未来5G网络中，如何与移动互联网及物联网业务深度融合，进而提升移动网络带宽的价值。欧洲电信标准协会ETSI提出的移动边缘计算（Mobile Edge Computing，MEC）是基于5G演进的架构，并将移动接入网与互联网业务深度融合的一种技术。MEC一方面可以改善用户体验，节省带宽资源，另一方面通过将计算能力下沉到移动边缘节点，提供第三方应用集成，为移动边缘入口的服务创新提供了无限可能。移动网络和移动应用的无缝结合，将为应对各种OTT （Over The Top）应用提供了有力的武器。

移动边缘计算的要求

无论5G网络采用C-RAN (Centralized/Cloud Radio Access Network)或者D-RAN (Distributed Radio Access Network)，都将引入移动边缘计算引爆新的应用创新机制。将云计算和云存储拉近到网络边缘后，可以创造出一个具备高性能、低延迟与高带宽的电信级服务环境，加速网络中各项内容、服务及应用的分发和下载，让消费者享有更高质量网络体验。移动边缘计算设备所应具备的一些特性包括网络功能虚拟化(Network Function Virtualization, NFV)、软件定义网络 (Software Defined Network,  SDN)、边缘计算存储、高带宽、绿色节能等，它们源于数据中心技术，但在某些方面，如可靠性和通信带宽等需求又高于数据中心。

凌华科技电信云解决方案

和传统的基站部署方式相比，C-RAN（图1）和D-RAN（图2）都可以减少机房数量，提高带宽和频谱利用率。为提供5G网络移动边缘计算所需的灵活性以及高性能，凌华科技不但为C-RAN部署提供了模块化工业云计算架构（Modular Industrial Cloud Architecture,  MICA）平台，而且还为D-RAN部署提供了适合户外严苛环境的加固级服务器SETO-1000。

模块化工业云计算架构

MICA计算平台的核心是将IT数据中心的最新技术引入工业通信中，平台的命名中已经暗含了该平台的三大特点：模块化设计，工业级特性，以云计算为中心。

· MICA采用创新的模块化设计，用户可以根据不用的应用需求，选择不同功能的模块，配置出满足不同应用的计算平台。凌华科技为MICA计算平台提供了常用的计算节点、交换模块、存储模块、和IO模块，其中计算节点支持在同一槽位内装载一个至强E5系统或者两个独立的至强E3系统，以满足不同的计算需求。作为开放规范，当这些模块无法满足客户应用需求时，客户也可以在MICA框架内自定义规格，然后交由凌华科技进行OEM生产。而且MICA平台将计算节点的高速PCIe总线引入到背板，为用户定制专用模块提供了最大的可扩展性。此外，MICA系列平台为用户提供了2U、4U和10U等不同规格的配置（表1），可以满足项目不同阶段的扩容需求。

· MICA针对移动边缘计算的需求设计，除了支持最新的数据中心技术，如NFV和SDN以及节能管理外，它还考虑了电信级设备的一些特殊需求。比如所有的计算节点、交换模块、存储模块都进行了冗余设计，而且可以支持热插拔，以此满足电信计算对高达5个9的高可用性需求。而MICA的IO模块则支持LAN  BYPASS高级特性，可以通过BIOS或者IPMI方式，独立控制IO模块上电和下电状态下的LAN BYPASS模式。针对未来5G网络的高带宽需求，MICA平台的每个计算节点最大可以支持到交换模块双通道64G的通信链路。对于更高的通信需求，MICA则通过扩展IO接口板来实现，单计算节点可以最大支持高达480G的通信链路，配合使用英特尔DPDK和DPDK OVS等开源技术，可以将CPU的计算能力和IO处理能力利用到极致，从而实现更高的计算密度。

· MICA针对工业云计算而设计，除了通过创新工业设计提供更高的计算密度外，还集成了一系列最新的硬件加速技术，来加快网络数据包和视频的处理。如针对SDN，MICA的交换节点通过使用更大的TCAM表，可以实现基于OpenFlow的L2/L3/L4快速转发。针对NFV，MICA的交换节点支持对NVGRE/VXLAN等隧道协议的处理加速。针对视频处理，MICA则可以利用英特尔嵌入在CPU内部的Quick Sync Video视频加速单元，对视频进行编解码，运行视频分析算法等。针对数据包处理，MICA的计算节点可以不使用CPU资源，在网卡内部实现对数据流的负载均衡和过滤。此外MICA还可以通过选配英特尔Quick Assist Technology的模块, 利用专用的硬件针对网络数据包进行加解密或压缩解压缩处理。这些专用硬件处理单元的使用不但加快了应用任务的处理，而且卸载了CPU处理该类任务的负荷，使计算资源能够得到更有效的使用。

表1   MICA平台系列产品的特点及适合应用

SETO-1000：高性能边缘服务器，支持 Intel® Xeon® E5-2400 v2系列处理器

凌华科技SETO-1000可在-40℃至+55℃的环境下工作，在超低温环境中会自动预热启动。SETO-1000 具有IP65的防尘防水等级，再加上其耐冲击及耐振动的特性，是户外及极端环境布建的理想解决方案。此外, SETO-1000为无风扇设计，采用可防风吹雨淋的高速接头（可选用光纤或铜线），设备不易故障，能降低维护成本。基于凌华科技SETO-1000的边缘计算方案，可以利用缓存和共享等IT技术，减少移动传输带宽，改善传输延迟，同时可以提供边缘计算存储能力供第三方开发应用，进而提供差异化服务。

面向行业的应用就绪智能平台 （Application  Ready Intelligent Platform,  ARIP）

凌华科技的目标是打造面向5G的ARIP，提供面向移动边缘计算所需的SDN/NFV等基础设施以及必要的软件支持层。基于MICA或SETO-1000的计算平台，客户无需过多关注基础软件服务，可以把精力集中在更具附加值的上层应用的开发上。

凌华科技在MICA和SETO-1000平台之上，针对网络视频和网络数据包处理，分别提供了MediaManager和PacketManager软件。其中MediaManager软件针对媒体处理，提供了音视频去复用、RTP流接收和发送、视频拼接、视频点播和视频分析的应用原型代码，可以协助客户在边缘计算节点上充分利用处理器的GPU视频加速，快速开发与视频处理相关的应用。PacketManager则针对网络数据包处理，除了实现常规的L2/L3处理协议栈外，还可以实现基于数据流的策略转发、负载均衡、对数据负载进行加解密、压缩解压缩。

针对SDN与NFV方面的需求，MICA和SETO-1000除了在硬件设计上给予支持外，也会提前做好主流开源及第三方软件的集成认证，进一步降低客户的使用成本。如SDN方面的支持，凌华科技目前已经集成验证了DPDK  OVS，未来还将为所有交换节点提供OpenFlow协议的支持。为了支持NFV，凌华科技集成验证了WinRiver的Titanium Server软件，并提供主要计算节点的VMWare认证，除了让客户可以享用开源的OpenStack软件之外，更可以获得电信级的NFV服务。

除了基础的应用软件外，凌华科技的MICA和SETO-1000平台均支持基于IPMI 2.0规范的带外管理功能，可以远程监控刀片的工作状态，必要时可以对节点进行远程复位和上下电，还可以基于IPMI通道实现对主要计算节点的功耗读取，定制丰富多样的功耗管理策略，使能源的使用更高效。

总结

5G网络的能力将不仅仅体现在上网速度上， 5G网络更应该是以客户为中心的网络，在这一需求下诞生的移动边缘计算，可以利用无线接入网，就近提供用户IT所需以及云计算功能，可以创造出一个具备高性能，低延迟与高带宽的服务环境，加速网络中各种内容，服务及应用的下载，让移动用户获得更高质量的网络体验。

凌华科技针对5G网络中移动边缘计算设计的MICA和SETO-1000计算平台，结合了数据中心服务器和电信云计算特性的双重需求，包含了一系列创新的计算架构和工业设计，为移动设备提供商提供了一系列拥有丰富特性的工业云计算平台。借助凌华科技的ARIP软件，移动设备提供商可以更快捷的构建以SDN/NFV为基础的新一代电信应用，在竞争越来越激烈的电信行业搏浪更向潮头立。