【IDCC2019】數據中心技術論壇|中國信通院李潔:邊緣數據中心的發展

2019年12月19日，第十四屆中國IDC產業年度大典（IDCC2019）數據中心技術論壇在北京國家會議中心舉行。IDCC2019作為數據中心雲計算產業內知名的盛會以及IDC企業、電信運營商、網際網路、金融、政府和廠商等產業上下遊的高效溝通平臺，與會嘉賓包括政府領導，行業專家和企業代表數千人。數據中心技術論壇由NGDC研究院院長王建新主持。  

王建新： 尊敬的各位領導、各位來賓、親愛的媒體朋友們： 大家上午好！ 歡迎來到第十四屆中國IDC產業年度大典的數據中心技術論壇。我是本次論壇的主持人NGDC研究院院長王建新。非常感謝各位能在百忙之中抽出時間來和我們共同分享關於數據中心技術的知識。

首先，請允許我介紹一下出席本次活動的各位領導和嘉賓，他們是：

中國信通院雲計算與大數據研究所數據中心主任 李潔

易信科技運營總裁 葉輝

阿里巴巴技術專家 任華華、王晨

愛酷阿爾西製冷技術（北京）有限公司董事總經理 張東來

曙光節能總工程師 沈衛東

廣東合一新材料研究院有限公司技術總監 汪斌強

3M數據中心事業部北京區銷售總監 朱亮

再次感謝各位領導與嘉賓的蒞臨！伴隨著5G、物聯網、邊緣計算等終端側應用場景的技術演進與迭代，終端側上網需求量將呈現指數級增長，同時，對IDC的應用場景也將進一步擴大，IDC市場需求隨之拉升。2018年，我國數據中心產業進入飛速發展的軌道，市場規模達到1228億元，預計到2021年將超過3000億元，隨著數據中心建設的快速增長，數據中心基礎設施規模不斷擴大，基架功率密度隨之增加，電力及冷卻成本逐漸升高，對數據中心領域的技術提出了強大的挑戰。數據中心技術創新成為了業內關注的焦點。大家都知道，5G的正式商用帶動了很多行業的發展，比如AI、物聯網、AR/VR等，這些行業的發展都需要大量的邊緣計算，所以邊緣數據中心的需求逐漸攀升，對於邊緣數據中心的發展情況，我們邀請了中國信通院雲計算與大數據研究所數據中心部主任李潔為我們帶來以《邊緣數據中心的發展》為題的精彩演講，有請！  

 

中國信通院雲計算與大數據研究所數據中心部主任 李潔 

 

李潔：大家早上好！首先非常感謝組委會的邀請，有這次機會來給大家分享一下關於邊緣數據中心的一些發展的分析。我是李潔，來自中國信通院，我們中國信通院的定位就是支撐政府、服務行業，數據中心作為我們一個非常重要的研究領域，我們每年也會發布跟數據中心相關的很多的研究成果。在這裡，我們主要是講邊緣數據中心，我們做了很多跟政府支撐相關的事情，所以簡單介紹一下。

像比如工信部發布的《關於數據中心建設布局的指導意見》，把全國分了幾個地區，引導數據中心，什麼樣的數據中心應該在什麼樣的地區進行建設，這是工信部的。還有國家發改委的雲計算的專項，包括之前國務院發布的雲計算的5號文件，裡面關於數據中心的內容也是我們支撐起草完成的。最新的工信部發布的國家數據中心示範基地，這個事情也是第一次把數據中心納入國字頭的示範基地，2017年發布了全國首批30家數據中心示範基地，2019年又支撐工信部開展了第二批的數據中心示範基地的評審工作，第二批的國字頭的示範基地應該很快就會發布出來，全國有幾個數據中心會入圍。這是非常嚴格的評審過程，一共有六大方面36個指標，滿足以後才能評上國字頭的示範基地。這是國家層面的事情。

其實各地方關於數據中心也有一些政策的推出，我們也是支撐各地方政府出臺了相關的跟市場需求和產業需求相對應的政策的發布，比如像北京市的數據中心，像城六區以內不準再建數據中心，只有在城六區以外。北京市目前要建設數據中心也要先拿到我們院裡進行認可才能走後面的審批流程，這是北京市的。

上海發布了三批文件，先是數據中心整個基礎設施的發展三年行動計劃，然後是基礎設施的指導意見，最後是上海市數據中心建設的導則，詳細規定了什麼樣的數據中心才可以在上海市進行建設，這個也是我們支撐上海市政府發布的一個很重要的文件。現在第一批允許在上海建設的數據中心園區已經公布了，後續會根據這個政策的推出和具體的落地，我們再進行後面的支撐工作。 還有深圳、蘭州、內蒙都會發布一系列的關於數據中心建設的政策，我們是希望站在我們這個橋梁的基礎上，一方面是政府，一方面是產業，我們搭起這個橋梁，一方面滿足產業的發展需求，另一方面又在政策合適的引導和指引下，來整個推動數據中心的產業發展。這是我先說的一些題外話，關於數據中心建設發展的一些政策上的事情。 同時我們也會發布關於數據中心的一些白皮書、技術報告、技術規範，另外還有一些最佳實踐方面的工作，來整個推動數據中心的發展。今天這個題目也是當時組委會說希望我講一下關於邊緣數據中心的發展，畢竟隨著5G的發展，現在這是一個非常熱的議題，所以也給大家匯報一下我們在這方面的有一些心得體會。

先說一下為什麼會研究邊緣數據中心，其實可能要往前推，要推到為什麼要研究邊緣計算，大概說有三個主要的內容，一個是數據這塊，大家可以看出現在隨著網際網路技術的發展，數據是呈爆炸式的增長。一個是2020年全國數據中心全球網際網路數據總量將達到40ZB，可以看到像資產配置、互聯飛機、智慧工廠都會造成數據的急劇膨脹。第二個是終端，由於這些應用的產生，像一些汽車、飛機，還有各種萬物互聯的物聯網會造成很多終端設備的急劇膨脹，這是第二個終端設備。終端設備來了以後，大家可以看出來，會造成流量更加速的增長，流量會佔到網際網路流量63.5%。視頻流量，這是第三個主要的因素，就是用戶體驗。大家很多人都是通過手機看視頻，看視頻的過程中包括視頻、遊戲，從清晰度和流暢度上來說都會有一個用戶體驗的不斷要求的提升，從這三個方面，終端、數據和體驗就會催生邊緣計算的發展，而且可以看出物聯網有45%的數據都會在網絡邊緣進行處理。我國和全球的邊緣處理的需求會急劇增加。

邊緣計算市場有一個預測，這個也不是我們的數據，是有一個調研公司的數據，預計到2022年，全球邊緣計算的市場規模是達到182億美元，5年的年複合增長率超過100%，這是一個數據。再看一個新的數據，未來發展的主要市場內容在哪裡？2022年主要市場一方面是在硬體這一塊，硬體佔了半壁江山，這裡就有各種伺服器、交換機，落到我們這邊可能就是在數據中心基礎設施的建設方面。另外還有應用平臺21.5%和霧服務20.4%，從這個圖可以看出，基本上邊緣計算會帶動類似於很多的硬體設備的廠商和服務商的大量的市場機遇。

邊緣計算的歷程。其實最早邊緣計算提出來的時候是在2003年，AKAMAI和IBM開始合作邊緣計算，提供邊緣計算的服務，到最新的時間是在2012年思科提出霧計算的發展，後面就有各種標準組織，還有學術組織對邊緣計算開展研究，到現在2018年ODCC成立邊緣計算工作組。 學術界。很多邊緣計算技術的產生就是從學術界各項詳細的技術推廣進行開展的。從最開始的2017年的網絡頂級會議ACM開展了Workshop，關於邊緣計算，還有雲計算、邊緣計算的專屬會議，這些是從技術上推動改革創新，這是學術界的。

標準化。在技術研究到一定程度的時候，其實標準組織也會提出定義，包括框架、場景，還有應用發展方面的標準化的研究，包括一些產品，所以2014年的時候ETSI專門成立了這方面的工業的標準組。國內中國通信標準化協會專門發布中國通信行業的標準，我們專門立項了邊緣計算的工作組，推動通信行業的邊緣計算的發展。

邊緣計算整體的架構。其實我們一開始說雲的架構的時候主要是上面的雲和底下的端，這是比較主要的架構，但是邊緣計算這個平臺是相當於它搭建起了雲和端中間的一個樞紐。對上對雲，承載雲計算能力的下沉功能，同時邊緣計算平臺又部署在終端區域，靠近用戶，它會承接大量的現場數據的收集、梳理、整理和處理的功能。所以整個邊緣計算的平臺是介於雲和端中間的強大的樞紐，它自己有邊緣骨幹、邊緣匯聚方面網絡的架構，這是邊緣計算整體的架構。

落到邊緣數據中心，剛才提到邊緣計算，什麼是邊緣數據中心？一開始我們看到整個集中式雲數據中心的架構兩大層，前面是雲數據中心，下面是用戶。剛才提到了隨著5G的發展，又要處理低延時，又要提高用戶體驗，所以就在中間加了一層，叫作邊緣數據中心，靠近用戶的邊緣網絡側構建業務平臺，提供存儲和計算、網絡資源。比如像車聯網，車子在運行過程中會有一些實時的處理，這時候就不需要上到大雲上去解決這種用戶的需求，他只是在就近有一個邊緣數據中心來解決他的現實實時的響應就可以，這種邊緣數據中心就會解決這種部分關鍵業務下沉到邊緣端的需求。同時，因為所有的數據不是傳到大雲端才進行處理，而是在邊緣端進行處理，它也減少了網絡傳輸和多極轉髮帶來的帶寬和時延的損耗，這是邊緣數據中心的概念。

提到邊雲協同要進行相輔相成的角色，雲是處於統籌者，負責長期數據的分析，可以在周期性維護和業務決策領域進行。邊緣著眼於實時、短周期數據的分析，主要是為了更好地支撐本地業務的及時執行。所以邊緣是對雲計算的一種補充和延伸，是目前滿足更多的業務場景和應用場景的需求。

邊緣數據中心其實有幾個特點。我剛才其實也提到了，一個是硬方面，邊緣數據中心不是單個的一層，我們分析邊緣數據中心也會有多層，不同層級的邊緣數據中心承載的業務會不一樣，同一級別的數據中心不同層的業務也不一樣，會根據已有的場景和業務流程進行調整，同時具有超低的時延，好多不需要到大雲上，就近邊緣處理就可以，而且具有高實時性的計算性能，同時本地的需求會有提高安全和可靠性的性能的要求，因為它是數據的第一來源，在本地進行處理，安全性和可靠性會比傳到大雲上安全性、可靠性會更高一些。

總結下來整個邊緣數據中心的特點：靈活、標準、分層架構等特點。

這裡提出了邊緣計算的幾個場景，邊緣數據中心落在哪兒？有什麼應用場景需要用？只有分析應用場景之後才能想用什麼技術解決。七大場景，一個是5G的發展，包括物聯網、工業網際網路、內容分發、人工智慧和車聯網、AR/VR。在工業網際網路這塊也做了不少的工作，因為我們在工業網際網路聯盟專門成立了一個工業數據中心的工作組，我們跟很多工業企業都進行了深入的交流，他們在邊緣數據中心的部署上已經有了，雖然是一些雛形，比如一些生產廠、車間，我們去現場看，每一個車間的終端設備下面都有一個小的伺服器，這是比較雛形的邊緣數據中心的產生。另外還有一些比如說大型的，已經部署相對比較成熟的，像寶馬公司，還有一些物流的，他們在邊緣節點都部署了一些數據中心的分布。另外還有其他產業，比如像農業，我們特意去看有一些做得比較好的大棚，其實在每個大棚那兒都會有一個監控設備，監控設備再進行實時的監控、處理和調節。這其實就是一個邊緣數據中心的雛形，只不過可能有些數據中心，特別是有些工業數據中心邊緣節點的技術水平和應用的設備性能相對來說水平比較低一點。但是這是他們的業務場景的特定需求，我們也是建議他們在信息化程度上，包括一些技術水平上能夠進一步提升，但是這是一個雛形。還有其他行業，像遠程手術，上半年的時候，因為我們專門還有一個做醫療方面的部門，我們也看到他們發朋友圈，專門5G下的遠程的醫療手術已經開始了試點和應用，所以這也是一個應用的場景。還有剛才提到的智能駕駛汽車，還有未來教室，教育這個行業其實也有很大的發展。後面我會提到，ODCC關於未來教室、未來教育行業的邊緣數據中心的發展還特意發布了一個成果，這是邊緣數據中心的場景。

邊緣數據中心的發展方向有這麼幾大方向：模塊化部署、標準化、產品化、自動化運維，畢竟數據中心會分布在很多的地方，我們當時在北京市進行了考察，在不大的區域裡考察就可以看到有一百個點可以部署邊緣數據中心，包括一些廠房，還有一些小區的物業的建築，包括之前工業的廠址，其實都可以部署邊緣數據中心，包括電信運營商的基站、機房進行改造都是邊緣數據中心未來部署的場景，但是它是一個可靈活的，但是同時對它的自動運維、高可靠性都會提出很高的要求，也會跟現有的大雲數據中心提出不同的要求，這是幾個未來的發展方向。

這個是想舉一個例子，就是物理和分散的統一，其實美國有一家公司其實已經部署了不少的邊緣數據中心的應用場景，當時是在一個州裡有多個城市，每個城市部署了有幾十個邊緣數據中心，幾十個邊緣數據中心呈環形，有像像北京的一環、二環，每一環有一個數據數據中心，每個邊緣數據中心間隔10-20公裡，完成整個這個城市的智能化的發展，包括像路燈、駕駛方面應用的部署，所以這是一個比較典型的案例，來凸顯這個數據中心的物理和分散的整體統一。還有一個例子，就是用戶可以購買現成的製造化以及產品，邊緣數據中心的一個模塊，把它並列放再一個倉庫或者數據中心中安裝。這個目前也是一個項目在研究，可以實現快速部署，比如它上線會很快，而且會很高效，可以節省19%的能源成本，同時安全可靠性也是比較高的，所以這是邊緣數據中心模塊化部署的特點。 5G時代會對邊緣數據中心提出什麼樣的要求？一個是低時延，延時的目標是1毫秒，但是實際上應該比這個延時相對來說還會大一點，帶寬、環境感知、降低設備功耗，這些都是5G對數據中心具體的要求。

5G時代的邊緣數據中心的特點，一個是模塊化，再一個是標準化和產品化、預製化，這是一個比較突出的特點的要求。

這是一個實際的例子，這也是美國的一家公司提供的邊緣化數據中心產品的具體案例，底下有三個邊緣的產品，採購每一個產品，使得每一個數據中心直接進行部署，每一個數據中心都會有一個貨櫃的容器，每個容器可以部署6個高密度的IT機架，這樣就可以完成一個小型的邊緣數據中心的直接部署，就直接購買模塊化的產品就可以完成邊緣數據中心模塊化部署，而模塊化部署對邊緣數據中心是一個非常快捷的適合的部署方式。 微模化。11月份的時候ODCC的長沙會場特意在微模塊立了一個新的項目，也是由騰訊牽頭的。把之前的微模塊，應該是12-18個機櫃是一個微模塊作為一個部署機構，就可以實現一個邊緣數據中心的部署。更迷你化的就是一體機，這種模式大家可以想像一下，比如說城市裡的智能的電線桿，這種模式就是一個一體櫃的部署場景，它可以快速交付、開箱即用。這種一體櫃，比如在電線桿，不可能再部署一個數據中心，很快就有一個一體櫃來承載智慧城市的特定的小場景的部署，這其實就是一個非常迷你的邊緣數據中心的部署形式。 標準化。我舉一個例子，以PUE為例，之前大家會評價這個數據中心的質量怎麼樣，或者是綠色水平怎麼樣，全國提出了大型數據中心1.4以下，北京提出PUE1.4以下，上海是不能超過1.3，深圳是根據現有的PUE水平，再申請新的數據中心的時候會考慮現在的PUE水平，PUE是新的指標。邊緣數據中心未來也會提出類似於PUE的要求，只是提出來有可能像剛才模塊化的產品，像邊緣數據中心可能會提出事前PUE或者事後PUE不同階段的PUE的推出。邊緣數據中心其實在標準化方面也是非常大的需求。

ODCC推出的幾個項目，我簡單提一下，ODCC目前有專門在2018年成立邊緣計算的工作組，就是開放中心委員會的工作組，這裡面推出了三個成果，一個是邊緣計算的架構，再一個是邊緣計算在教育行業的應用實踐，包括剛才提到的教室、在線學習、各種App，遠程教育，其實對於邊緣數據中心是一個非常好的場景，所以我們針對教育專門發布了一個白皮書。目前ODCC邊緣計算工作組專門有，在研的項目有五六個，包括工業行業、教育行業、架構，包括虛擬網關，都擴展了一系列的研究，大家如果有興趣的話也可以關注開放中心委員會的網站，這是開放中心委員會的官微，目前工作組的組長由百度牽頭，但是整個ODCC會由百度、騰訊、阿里、京東、美團等等用戶方來帶動，他們提出需求，來帶動整個產業的發展，所以邊緣計算工作組也是我們ODCC非常重要的工作組。今年會有更多的成果推出，ODCC每年大概發布20項成果，我們已經發了100多項成果，目的是以非盈利的平臺的模式來打造一個開放的平臺。

我今天講的主要是邊緣計算研究的內容，大家有什麼疑問，包括剛才我提到了一些數據中心的政策有什麼疑問，大家可以在線下進行交流。謝謝大家！