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物聯(lián)網(wǎng)如何重塑網(wǎng)絡設計

2019-08-22 11:34 企業(yè)網(wǎng)D1Net

導讀:早在2014年,調研機構Gartner公司的調查報告表明,物聯(lián)網(wǎng)將對數(shù)據(jù)中心構成七大挑戰(zhàn):龐大的數(shù)據(jù)量、服務器技術、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡、消費者隱私、對更高可用性的需求,以及更高的數(shù)據(jù)處理要求。

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將推動標準化,并向邊緣計算邁進,但還有一些問題仍然沒有解決。

早在2014年,調研機構Gartner公司的調查報告表明,物聯(lián)網(wǎng)將對數(shù)據(jù)中心構成七大挑戰(zhàn):龐大的數(shù)據(jù)量、服務器技術、數(shù)據(jù)安全、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡、消費者隱私、對更高可用性的需求,以及更高的數(shù)據(jù)處理要求。

現(xiàn)在,物聯(lián)網(wǎng)的影響在數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡中變得更加突出。Gartner公司的一些預測是正確的,但人們對它們如何發(fā)揮作用有了更好的認識。

延遲和可靠性

無論是自動駕駛汽車還是工業(yè)4.0,在永遠在線并且無處不在的網(wǎng)絡連接世界中,延遲和可靠性這兩個問題如影隨形,并在很大程度上推動未來幾年網(wǎng)絡設計中人們可能看到的變化。

如果業(yè)界廠商要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的承諾,則必須提高實時支持更多機器到機器(M2M)通信的能力。例如在自動駕駛車輛的應用中,延遲要求大約為幾毫秒。國際移動技術協(xié)會GSMA已經(jīng)指出5G的延遲應該是1毫秒,這比4G目前的50毫秒要快50倍。

滿足這些要求,企業(yè)需要徹底重新思考在整個網(wǎng)絡中部署資產的方式和位置。例如,使用傳統(tǒng)的星型網(wǎng)絡設計路由和備份數(shù)據(jù),將會變得越來越不可行。大量的流量和延遲需求很容易讓南北向數(shù)據(jù)流不堪重負。因此,拓撲結構正在重新設計,以提供更多的東西向網(wǎng)絡連接。

鏈路可靠性與延遲同樣重要。這將涉及多個故障轉移,無論數(shù)據(jù)在何處傳輸。例如,對于車輛引導,收集、處理和存儲信息的工作可以在各種微型數(shù)據(jù)中心和智能城市道路設施之間共享。

計算/存儲容量轉移到邊緣

當人們需要更快的數(shù)據(jù)傳輸時,通常會增加帶寬。其最終結果是,即使采用光纖,也會遇到帶寬不足的問題。鑒于物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)量越來越多,這種情況將會更早出現(xiàn)。

因此,越來越多的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通過SoC(片上系統(tǒng))在設備上進行處理,并存儲在網(wǎng)絡邊緣?;蛘撸锫?lián)網(wǎng)設備可以直接將原始數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡邊緣的計算/存儲資產進行處理和存儲。在任何一種情況下,這都允許網(wǎng)絡運營商增加設備和計算/存儲位置之間的鏈路容量。

支持所有這些邊緣節(jié)點意味著部署更多的網(wǎng)格類型設計,以滿足所需的故障轉移可靠性和延遲要求。每個節(jié)點都需要多個服務交付點和并行的點對點連接,這意味著需要更多的光纖。另一方面,這種設計的一個好處是減少回程網(wǎng)絡上的流量,因為只需要將數(shù)據(jù)回傳到數(shù)據(jù)中心即可。

標準化以推動發(fā)展

機器到機器(M2M)通信需要高度自動化的服務交付和資源分配,這為網(wǎng)絡安全、API安全和身份管理帶來了挑戰(zhàn)。像IEEE和OpenFog聯(lián)合會等組織正致力于在沒有人為干預的情況下自動驗證網(wǎng)絡上每個節(jié)點的標準。為了在與供應商無關的網(wǎng)絡中有效使用,這些解決方案必須集成到所有傳感器、設備和其他物聯(lián)網(wǎng)硬件中。這將要求原始設備制造商(OEM)提供支持。

標準化的需求也推動了基礎設施的變革。例如,5G網(wǎng)絡的近期目標是啟用虛擬網(wǎng)絡切片。將基礎設施劃分為獨立的虛擬網(wǎng)絡使運營商能夠在控制平臺上方創(chuàng)建獨立的標準化層,從而可以提供專有的增值服務。面臨的一個主要挑戰(zhàn)是確定流量的優(yōu)先級和路由,以確保任何特定于運營商的服務在每個其他提供商網(wǎng)絡上的相同服務等級協(xié)議(SLA)內運行。

其挑戰(zhàn)不僅僅是帶寬,使用波分復用(WDM)或相干傳輸?shù)燃夹g可以創(chuàng)建足夠的帶寬,但它還需要標準化部分提供商的基礎設施以支持虛擬網(wǎng)絡切片。這種類型的標準化最終將導致現(xiàn)成的模塊化網(wǎng)絡組件的開發(fā),這些組件可用于顯著減少維護網(wǎng)絡的時間和成本,并減少平均修復時間。

更清晰但有更多的問題

人們很可能需要幾年時間才能看到這種大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)部署,這些部署將會帶來所提到的變化。但隨著部分部署開始落實,變化的速度將會加快。就時間安排而言,物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)應用已經(jīng)開始出現(xiàn),并且將根據(jù)其投資回報率的能力而逐步引入。

由于擁有更多基于邊緣的處理、存儲和交付系統(tǒng)的經(jīng)驗,服務提供商可能會領先一步。雖然他們在接入網(wǎng)絡上的大部分投資都是在優(yōu)化其無線電網(wǎng)絡(xRAN),但目前尚不清楚可以轉移多少技術和知識來支持物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)。盡管人們自2014年以來對物聯(lián)網(wǎng)越來越了解,但仍有許多有待解決的問題。