系牢你的安全帶。隨著自動(dòng)駕駛時(shí)代的到來,云計(jì)算業(yè)務(wù)的大型數(shù)據(jù)中心也會(huì)退出舞臺(tái)。問題在于當(dāng)一輛自動(dòng)駕駛汽車需要快速?zèng)Q策時(shí),需要迅速得出結(jié)果。道路和天氣狀況的輕微延遲不僅意味著繞路,也有可能帶來危險(xiǎn)。但是,在短期內(nèi)自動(dòng)駕駛汽車并不具備強(qiáng)大的計(jì)算能力,不足以處理各種環(huán)境數(shù)據(jù)以避免車禍的發(fā)生。單一汽車的處理能力也不足以與附近的車輛進(jìn)行通信,從而優(yōu)化交通流量,找到避開擁堵路段的最佳路線。處理海量數(shù)據(jù)似乎依舊需要成百上千臺(tái)服務(wù)器同時(shí)工作的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心。但是,通常情況下信息從各個(gè)點(diǎn)往返遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心大約需要100毫秒的時(shí)間,如果行駛中的車輛必須等待100毫秒才能夠獲得結(jié)果,那么自動(dòng)駕駛并不具備可行性。畢竟行進(jìn)中的汽車速度很快。
技術(shù)前沿的這個(gè)問題讓很多業(yè)內(nèi)頂尖人士預(yù)見到我們需要一種新型“邊緣計(jì)算”網(wǎng)絡(luò),其能夠?qū)⒔裉焖^的云計(jì)算囊括其中。目前云計(jì)算行業(yè)市值已經(jīng)達(dá)到2470億美元,其中包括亞馬遜,微軟和谷歌等互聯(lián)網(wǎng)巨頭經(jīng)營的大型集中式數(shù)據(jù)中心,也吸引了公眾的注意。這些數(shù)據(jù)中心開展網(wǎng)絡(luò)搜索服務(wù)、運(yùn)營社交網(wǎng)絡(luò),應(yīng)對流媒體的數(shù)十億用戶綽綽有余。但是對于諸如自動(dòng)駕駛汽車或者移動(dòng)混合現(xiàn)實(shí)之類對網(wǎng)絡(luò)延遲要求很高的應(yīng)用來說,并不那么合適。
“這是一個(gè)預(yù)料之中的結(jié)論,龐大的集中式數(shù)據(jù)中心并不是無所不能,”網(wǎng)絡(luò)初創(chuàng)企業(yè)Packet首席執(zhí)行官和聯(lián)合創(chuàng)始人扎卡里·史密斯(Zachary Smith)如是指出。史密斯認(rèn)為,針對網(wǎng)絡(luò)延遲問題的解決方案在于打造規(guī)模較小的服務(wù)器集群,即通過多個(gè)邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)廣泛分配處理能力,以便將計(jì)算結(jié)果加速傳輸給不能容忍延遲的客戶端設(shè)備。
Packet旗下的分布式微型 數(shù)據(jù)中心并不像亞馬遜和谷歌的數(shù)據(jù)中心那么龐大,后者往往可以容納數(shù)萬臺(tái)服務(wù)器,鑒于大型數(shù)據(jù)中心的占地面積和巨大的能量需求,大部分都設(shè)置在主要城市之外的郊區(qū)、城鎮(zhèn)或者偏遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū)。相比之下,Packet的數(shù)據(jù)中心通常只包含幾個(gè)服務(wù)器機(jī)架,但該公司承諾,主要城市的客戶可以快速訪問數(shù)據(jù)中心,平均延遲時(shí)間僅為10到15毫秒(這大概縮短了10倍)。例如,對于運(yùn)營智能手機(jī)上虛擬現(xiàn)實(shí)以及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的公司或開發(fā)人員來說,短網(wǎng)絡(luò)延遲非常必要。因?yàn)橛脩舻捏w驗(yàn)往往依賴于神經(jīng)過程,通過前庭眼反射協(xié)調(diào)眼睛和頭部運(yùn)動(dòng)。人體的這一延遲往往在七毫秒內(nèi),如果用戶的設(shè)備應(yīng)用需要10倍的時(shí)間才能從服務(wù)器得到反饋,無疑會(huì)嚴(yán)重影響到用戶體驗(yàn)。
沉浸式用戶體驗(yàn)只是這種網(wǎng)絡(luò)延遲需求的開始。無論如何,我們的自動(dòng)駕駛汽車、無人機(jī)以及機(jī)器人都需要盡可能短的網(wǎng)絡(luò)延遲。豐田指出,到2025年,單單是智能車輛和云計(jì)算服務(wù)之間每月交互數(shù)據(jù)量估計(jì)都在10億字節(jié)。
云計(jì)算巨頭并沒有忽視網(wǎng)絡(luò)延遲問題。 5月份,微軟宣布測試其Azure IoT Edge服務(wù),旨在向開發(fā)者設(shè)備推銷云計(jì)算功能推。 僅僅一個(gè)月后,亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)公司開放了訪問AWS Greengrass軟件的接口,據(jù)悉該軟件將一些類似于云服務(wù)的功能擴(kuò)展到那些本地網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的設(shè)備上。然而,這些服務(wù)都需要用戶自行操作硬件設(shè)備。慣于將整個(gè)業(yè)務(wù)都交給云服務(wù)供應(yīng)商的客戶可以將其視為一種退變。
美國電信公司也看到打造新型5G網(wǎng)絡(luò)的商機(jī)。這些網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)的速度更快,能夠更有效地減少延遲時(shí)間。隨著服務(wù)提供商通過基站設(shè)施不斷拓展其網(wǎng)絡(luò),完全可以抓住機(jī)會(huì)增加服務(wù)器處理能力。 7月份,AT&T宣布建立基于5G基站的移動(dòng)邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò),目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“單位毫秒級網(wǎng)絡(luò)延遲”。理論上講,數(shù)據(jù)只需要在用戶和最近的基站之間進(jìn)行數(shù)英里的短距離傳輸,無需在經(jīng)過幾百英里到達(dá)云數(shù)據(jù)中心。
AT&T首席技術(shù)官Andre Fuetsch指出:“我們的網(wǎng)絡(luò)包括超過5000個(gè)處理中心,超過65,000個(gè)基站,數(shù)十萬個(gè)分發(fā)點(diǎn),能夠覆蓋到所有社區(qū)。所有這些物理位置都可以成為數(shù)據(jù)的計(jì)算節(jié)點(diǎn)。”
根據(jù)Fuetsch的說法,AT&T將率先啟動(dòng)“網(wǎng)絡(luò)虛擬化計(jì)劃”,其中包括能夠自動(dòng)處理工作負(fù)載的軟件功能,從而能夠充分利用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的閑置資源。該計(jì)劃類似于數(shù)據(jù)中心利用虛擬化方法讓多臺(tái)服務(wù)器傳輸用戶數(shù)據(jù),協(xié)同處理工作負(fù)載。
同時(shí),Packet等公司也可以將自己的服務(wù)器設(shè)備搭載到新的基礎(chǔ)設(shè)施上。 史密斯表示:“我認(rèn)為我們在未來兩到三年內(nèi)將針對移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行大量投資。據(jù)悉,日本軟銀是Packet的重要投資方, 2016年向其投資了940萬美元。
2017年7月,Packet宣布業(yè)務(wù)擴(kuò)展到阿什伯恩,亞特蘭大,芝加哥,達(dá)拉斯,洛杉磯和西雅圖,同時(shí)在法蘭克福,多倫多,香港,新加坡和悉尼等地也開展了相關(guān)業(yè)務(wù)。
Packet并不是唯一一家專注于邊緣計(jì)算業(yè)務(wù)的公司。總部位于奧斯汀的Vapor IO公司已經(jīng)開始在現(xiàn)有的基站旁打造自己的微型數(shù)據(jù)中心。 6月份,該創(chuàng)業(yè)公司宣布推出“Project Volutus”計(jì)劃,與美國最大的共享無線基礎(chǔ)設(shè)施提供商Crown Castle開展合作。這使得Vapor IO能夠利用Crown Castle現(xiàn)有的40,000個(gè)移動(dòng)基站以及60,000英里的光纖線路開展業(yè)務(wù)。 Vapor IO創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Cole Crawford表示,公司一直在開發(fā)自動(dòng)化軟件,以遠(yuǎn)程操作和監(jiān)控微型數(shù)據(jù)中心,以確保客戶不會(huì)遇到服務(wù)中斷問題。
當(dāng)然,也不要指望邊緣計(jì)算技術(shù)的發(fā)展回取代分布在俄勒岡州,北卡羅來納州等地區(qū)的所有數(shù)據(jù)中心:我們需要清楚的是這些大型數(shù)據(jù)中心并不會(huì)很快消失。 Crawford表示,在邊緣計(jì)算技術(shù)中,“集中在最后一公里網(wǎng)絡(luò)中的成千上萬個(gè)小型,區(qū)域性以及微型數(shù)據(jù)中心”實(shí)際上是“目前集中式云數(shù)據(jù)中心的自然延伸”。事實(shí)上,云計(jì)算行業(yè)已經(jīng)通過諸如Akamai,Cloudflare和Amazon CloudFront等內(nèi)容交付網(wǎng)絡(luò)將其觸角擴(kuò)展到了邊緣計(jì)算領(lǐng)域,從而使用“邊緣位置”的優(yōu)勢來加速音樂和視頻流的傳輸。
風(fēng)險(xiǎn)投資公司Andreessen Horowitz合伙人彼得?萊文(Peter Levine)表示,盡管如此,遠(yuǎn)程計(jì)算行業(yè)正處于“回到未來”的關(guān)鍵時(shí)刻。在2016年的視頻演示中,Levine強(qiáng)調(diào)了2000年之前的互聯(lián)網(wǎng)曾經(jīng)依賴于電腦和客戶端服務(wù)器組成的分布式網(wǎng)絡(luò)。接下來,現(xiàn)在主流的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心從2005年開始走上飛速發(fā)展的高速公路。而現(xiàn)在,邊緣計(jì)算的需求再次推動(dòng)了分布式網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,同時(shí)今年公共云計(jì)算產(chǎn)業(yè)預(yù)計(jì)將達(dá)到18%的增長頂峰。
這種變化的端倪已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)出來,邊緣計(jì)算正在走向前臺(tái)。知名游戲《憤怒的小鳥》開發(fā)商Rovio旗下分公司Hatch面向用戶推出訂閱游戲流媒體服務(wù),允許智能手機(jī)用戶即時(shí)播放,無需等待下載。該服務(wù)提供低網(wǎng)絡(luò)延遲的多人游戲和社交游戲功能,譬如用戶可以通過Twitch風(fēng)格的直播流分享游戲。 Hatch一直對其后臺(tái)數(shù)據(jù)處理技術(shù)三緘其口,只是簡單說不需要視頻壓縮,可以以每秒60幀的速度運(yùn)行手機(jī)游戲流。但是,Hatch如何在發(fā)送和接收所有的數(shù)據(jù)減少網(wǎng)絡(luò)延遲,業(yè)內(nèi)猜測其與Packet進(jìn)行了合作。
Hatch創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官JuhaniHonkala坦言:“我們是邊緣計(jì)算領(lǐng)域面向用戶的首選用例之一。但是我相信還有其他不少可以從低網(wǎng)絡(luò)延遲中受益的用例,例如增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用、虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用,自動(dòng)駕駛汽車以及機(jī)器人。”
當(dāng)然,大多數(shù)Hatch客戶不會(huì)知道,也不會(huì)關(guān)心這些微型數(shù)據(jù)中心如何讓他們的游戲更加流暢。 10年后,大多數(shù)智能手機(jī)的使用者,自動(dòng)駕駛汽車的乘客們可能會(huì)有同樣的幸福無知。我們所有人都期待計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)的用戶體驗(yàn)無處不在,就好像魔術(shù)一樣。但在計(jì)算領(lǐng)域下,魔術(shù)只是在正確的時(shí)間把正確的服務(wù)器放在正確的位置。
Packet的史密斯說:“人們可以騰出手來做更多的事,而不是盯著他們的智能手機(jī),等待下載完成。“我們想要即刻獲得計(jì)算結(jié)果,而邊緣計(jì)算正是解決之道。