以下將研究各種假設，并提供一些關于延遲、5G的演變以及行業機構在當今市場中所看到的觀察結果。邊緣計算已經出現，但卻發生在一個被忽視的領域——在二級市場的傳統數據中心內。此外，微型邊緣數據中心(例如在蜂窩基站基礎的邊緣)將為延遲提供微不足道的增量收益，實際上在大型地理區域部署基礎設施時會帶來重大的操作和技術障礙。
5G的影響
首先從5G開始，看看它將如何影響網絡延遲以及在哪里部署基礎設施的決策。毫無疑問，5G的廣泛應用將對現代互聯網的發展產生重要影響。一般來說，5G的兩個最重要的好處是提高吞吐量和減少延遲。人們都會理解增加的吞吐量。VZN公司在芝加哥和明尼阿波利斯推出了限量版5G手機，其下載速度高達600Mbps。5G將提供更多的帶寬，人們相信將會看到高清晰度視頻編解碼器和其他技術來消耗這些帶寬。
改進延遲是5G的另一大優勢。人們不太了解的是5G如何改善延遲。下面的圖表(圖1)說明了智能手機如何傳輸數據，并指出移動網絡各個部分引入的延遲。人們應該注意，4G網絡中的大部分延遲是由“空中接口”創建的，即智能手機/移動設備與安裝在蜂窩塔臺上的射頻天線之間的通信。平均而言，4G網絡上超過50%的延遲是由空中接口引起的。與空中接口造成的影響相比，傳輸和核心網絡的延遲要小得多。
圖1
圖2是相同的圖表，但是對于5G來說，5G顯著減少了空中接口的延遲，使往返時間從平均50至60毫秒(或更高)下降到10毫秒以下。其含義是顯而易見的：即使不改變數據中心的位置，5G也會顯著地提高應用程序的性能。即使來自遙遠的“云計算數據中心”。每個人都將獲得5G的增量延遲優勢，因為空中接口的問題將在很大程度上得到解決，網絡的數據將繼續以光速移動。也就是說，當今(或未來)無法在4G網絡的現有延遲下正常工作的應用程序在5G下可以正常工作。顯然，很難預測哪些應用程序以及在什么情況下可以正常工作，但假設某些應用程序組在5G網絡下可以正常工作，似乎有理由認為某些應用程序組在5G網絡下的性能足夠好，因此不需要改變數據中心拓撲來支持它們。
現在，5G確實包括多接入的邊緣計算，也稱為移動邊緣計算，它能夠將云計算功能集成到蜂窩網絡中，并將用于物聯網。對于一些應用程序來說，移動邊緣計算將是有用的。很多企業正在用他們的裸機支持物聯網的應用就是一個這樣的用例。但是，5G的延遲優勢將體現到每個移動互聯網用戶身上，無論他們使用的應用程序位于何處。
5G對未來應用的影響讓人們想起早期互聯網的發展和VoIP的發展。在網絡泡沫時代，許多公司試圖引入VoIP作為TDM語音的替代方案。而這在1995～2000年沒有任何作用，因為互聯網根本沒有針對延遲進行優化。隨著管道越來越大、對等網絡和緩存的發展，推出開放式互聯網上的VoIP成為可能。這是Vonage公司在2000年代早期利用并推出OTT語音應用程序的機會，幾年前這種應用程序在商業上是不可能實現的。但相信同樣的事情也會隨著5G的推出而發生。
圖2
但是，需要深入研究邊緣數據中心的延遲參數，并研究在給定的城域市場中更靠近最終用戶部署計算和存儲基礎設施的增量優勢。
在開始之前，從數據中心足跡的角度回顧一下當今大多數大型互聯網應用程序的配置方式是很有幫助的。例如，一家廣告技術公司希望在達拉斯構建一個電力容量為2MW的數據中心，而這是最具延遲敏感性的互聯網用例之一。為了使廣告技術公司的商業模式發揮作用，他們需要能夠在某個網站屬性上識別互聯網用戶的特征，確定用戶潛在的購買習慣，對于廣告購買者進行拍賣，并在100毫秒內將廣告插入網頁中。這家廣告技術公司已經在各個市場進行了重要的網絡測試，并確定能夠實現100毫秒以下的響應，他們需要在美國的三個地區進行部署：阿什本、達拉斯和圣克拉拉。這種在美國東部、中部和西部配置是大多數網絡規模應用程序的部署方式。這正是全球最大的批發數據中心市場建在阿什本、達拉斯和圣克拉拉的原因。
因此，對于當今大多數現有的互聯網應用程序用例來說，這是有效的(大致相同的形式)。微型邊緣數據中心的論點是應用程序將需要接近實時的延遲，因此美國東部、中部和西部配置將無法工作。相反，企業需要在數千個位置進行部署。如果在本地部署基礎設施而不是僅僅在美國東部、中部和西部的配置中，那么需要檢查延遲的改進。
圖3顯示了美國的地圖以及從東部、中部、西部配置到明尼蘇達州明尼阿波利斯的預期延遲。出于測試的目的，利用SLC、DFW和BLT中的實際位置。可以想象圣克拉拉和阿什本的延遲會增加5～10毫秒，因此選擇了明尼阿波利斯，因為它在地理位置上距離大規模公司可能部署的最常見的批發數據中心位置(目前不包括芝加哥)最遠，因此減少延遲的好處將是最明顯的。此外，DataBank公司在明尼阿波利斯擁有兩個數據中心，因此可以直接了解市場上可用的數據中心選項和IP網絡動態。
圖3
正如人們所看到的，從美國東部、中部和西部地區開放的互聯網上，光纖傳輸引入的明尼阿波利斯的延遲時間不到45毫秒。專用多協議標簽交換(MPLS)/骨干網絡上的實際延遲將低約5至10毫秒。回想一下，使用5G技術，即使沒有引入微型邊緣數據中心，IP數據包的延遲也會大大減少，因為空中接口會有顯著的改進。這意味著，對于5G，大多數云計算數據中心距離最終用戶將為25至50毫秒，這比4G技術有了顯著的改進。
盡管如此，假設企業是應用程序的提供商，其應用程序需要非常低的延遲，并希望為明尼阿波利斯的用戶提供服務。那么將會怎么做?可以有兩個廣泛的選擇：在明尼阿波利斯的傳統數據中心部署(例如，在DataBank公司的MSP1或MSP2數據中心部署);或者拆分工作負載并部署在明尼阿波利斯的大量小型微型數據中心。以下來查看與在單個傳統數據中心中部署相比，在5個微型邊緣數據中心部署的增量收益。
如果企業部署在傳統數據中心(如MSP1或MSP2)中，圖4將估算其在明尼阿波利斯市場內各個位置的預期延遲。如果網絡被完美地優化，最終用戶數據包可以直接在數據中心之間傳輸，而不是通過對等點或托管數據中心傳輸，延遲范圍從0.16毫秒(10英里)到0.63毫秒。實際上，人們必須增加增量延遲才能到達運營商酒店或市場中的對等點，但這將同樣影響所有用戶和所有示例。這個ping測試表明，無論是MSP1還是MSP2數據中心，應用程序都能夠在3至5毫秒或更短的時間內到達明尼阿波利斯大都市區的大多數目的地。
圖4
圖5顯示了如果企業選擇部署在5個微型數據中心，MSP1和MPS2數據中心作為其中兩個位置將會發生什么。在這種情況下，理論上的最終用戶幾乎總是在微型數據中心半徑10英里范圍內，并且能夠實現約0.16毫秒的往返延遲(同樣，假設網絡是完全最優的，而事實并非如此)。但是，從一個數據中心位置到5個微型數據中心位置的增量改進只能將往返延遲提高不到1～2毫秒。與美國東部、中部、西部配置相比，絕大多數延遲優勢僅通過選擇在城域市場中部署1個節點來實現。在數十萬個微數據中心中部署只會將延遲提高1毫秒或更短，并且在某些情況下會根據對等發生的位置引入延遲。
圖5
當企業考慮到在現場部署基礎設施的復雜性、成本和運營支持需求，再加上在單個位置聚合基礎設施帶來的規模效益時，為城域市場提供服務的單一數據中心部署更為出色。其結論是，一旦應用程序部署在給定市場中的一個單一位置，與網絡規模數據中心的美國東部、中部、西部配置相比，到達該市場中的實際延遲將顯著減少，并且微型數據中心的增量效益也將消失。
人們確實看到云計算和內容提供商中的許多公司利用在二級市場的傳統數據中心地理位置來擴展他們的功能。而在大型云計算服務商和內容提供商部署到10000個蜂窩塔臺位置之前，他們首先將在希望提供服務的頂級城域市場的傳統數據中心部署一個單一集群，并且能夠以非常低的延遲到達這些地區。在大型市場中，例如洛杉磯都市圖，供應商可以輕松地選擇市場上已有的2～3個傳統數據中心。
很明顯，許多新技術的宣傳和炒作通常比現實應用要早5到10年。微型邊緣數據中心就是這種情況。雖然有可能在未來的某些時候出現新的應用程序，但只能希望部署在需要更加分散的數據中心地理位置，因此，更多資金將投入當今正在進行云計算和內容部署的第二層市場的“邊緣”。
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