之前两篇文章,从发展历史、实现方式以及部署方式介绍了MEC技术,了解到MEC是在移动网络中基站和核心网间新建一个MEC节点,将用户数据基于预定义策略分流至本地服务从而实现边缘计算能力。
从ETSI MEC系统架构设计理念来看,本地分流其实仅仅是MEC针对4G网络实现边缘计算的基础能力。运营商投入MEC,更多看重的是MEC另外一个能力:应用编排管理和网络能力开放。MEC架构设计除了底层网络外,同时也涵盖了上层的应用服务,MEC可以提供边缘场景下应用导入、部署、发布、调度、编排、回收等全生命周期管理能力,让运营商有能力摆脱“管道提供者”束缚,从更高层的“应用服务”角度来探索新的商业模式和增长点。在介绍能力开放前,我们首先来看下MEC所有能力的基础--“架构设计”。
ETSI MEC系统框架可以分为三个层次:系统层、主机层、网络层。如下图所示:
MEC系统层主要包括授权三方(内容提供商或应用开发者)接入、终端设备接入及MEC系统层管理模块(运营商业务系统和网管系统、MEC系统管理模块)。
MEC主机层主要包括MEC主机(提供虚拟化资源用于运行MEC应用和MEC平台)、MEC应用、MEC平台及MEC主机管理模块(管理MEC主机及MEC平台)。
网络层主要包括3GPP标准网络系统(4G LTE、5G),其他外部网络(有线网络、Wi-Fi等)及本地网络(企业私网)。
ETSI对MEC的参考架构有两种定义,分布适用于通用场景和NFV场景:
Generic Reference Architecture:描述了MEC系统所需要的功能模块以及功能模块间交互的参考点。
MEC In NFV Reference Architecture:描述了MEC系统在NFV架构下的系统功能模块和相互间交互的参考点。
《ETSI GS MEC 003: Multi-access Edge Computing (MEC);Framework and Reference Architecture》
定义MEC通用参考架构图:
在通用MEC参考架构下,属于MEC系统的主要有如下功能模块:
MEC Host(MEC主机,MEH)
MEC Host一方面为上层MEC APP和MEC Platform提供运行所必须的计算、存储、网络等基础设施资源
另一方面MEC Host也实现对MEC Platform各模块间(应用、服务、代理、网络等)的数据流量转发功能。
MEC Platform(MEC平台,MEP)
MEP是MEC系统的基础平台,提供相关能力实际执行能力:
MEP作为一个服务中心,实现MEC APP的服务注册和发布能力。
接收MEP Manager、应用、服务等发送的分流规则并实现分流。
接收MEP Manager发送的DNS记录,并实现配置对应的DNS代理或服务。
MEC services的API网关。
提供MEC服务,如网络能力开放、位置服务、带宽管理服务、用户识别服务。
提供持久化存储和时钟信息。
MEC Application(边缘应用,MEA)
虚机或容器化运行的应用实例。
支持和MEP交互以消费或提供MEC服务。
支持和MEP交互实现应用的生命周期管理,如可用性探测、基于用户状态的迁移预通知等。
MEC应用除了实例镜像外,还包括部署描述文件descriptor用于向MEO申明部署所需要的条件,如必须的最小基础资源、允许的最大时延、依赖或亲和的服务等。
MEC Platform Manager(MEP管理,MEP-M)
MEC App的生命周期管理,及信息同步至MEO。
MEP平台的网元管理。
MEC App的策略及需求管理,如服务鉴权、分流策略、DNS配置、冲突解析等。
接收VIM同步的FM、PM指标信息。
Virtualisation Infrastructure Manager(虚拟化基础设计管理,VIM)
虚拟化基础设施资源的管理分配、管理、释放。
应用镜像本地存储。
PM(Performance Management,性能管理)和FM(Fault Management,故障管理)管理。
应用实例迁移(同构或异构云平台间)。
Multi-access edge orchestrator(MEC编排,MEO)
维护整个MEC系统的资源、服务及拓扑图。
边缘应用包导入(Packages On-boarding),包括应用包完整性和有效性校验、应用部署策略和需求核对、应用包分发及本地副本等。
边缘部署编排,根据descriptor文件基于时延、可用资源、可用服务等条件挑选合适的MEC Host。
应用生命周期管理(触发实例化或终结)。
应用迁移(relocation)。
Operation Support System(运营商网管,OSS)
接收来自CFS Portal或Device Application的请求(实例化、终结),鉴权并同步请求至MEO。
Customer Facing Service Portal(三方应用接入平台)
CFS Portal作为运营商授权的三方客户(服务提供商)在MEC系统上的应用部署和管理的入口。
Device Application(MEC定义逻辑应用终端)
用户终端侧上运行可以和MEC系统交互的适配层应用(非客户端应用),通过User Application Lifecycle Management Proxy实现和MEC系统的交互。
User Application Lifecycle Management Proxy(用户应用管理代理,UALMP)
MEC系统上ME APP的代理,用于实现Device App发起的相关MEC请求,如实例化、终结、实例迁移等。
同时,架构定义了Mp、Mm、Mx三种参考点类型用于描述不同模块间的交互逻辑:
Mp系列参考点(定义了MEC Platform相关的功能交互)
Mp1参考点位于MEP和MEC APP之间,主要设计用于实现MEP和MEC APP实例之间的交互:
边缘服务交互:服务鉴权、验证,服务注册及发布,服务消费等;
应用交互:MEC应用实例启动流程,MEC应用实例Graceful终止
数据分流:激活、去激活
DNS映射:激活、去激活
时钟服务:提供ToD服务
Mp2参考点位于MEP和Data Plane之间,主要设计用于实现流量的路由转发
Mp3参考点位于MEP和其他MEP之间,用于控制面信息交互
Mm系列参考点(定义各模块间管理相关的功能交互)
Mm1参考点:位于MEO和OSS之间,实现MEC Application的实例化和终结指令的触发
Mm2参考点:位于MEP-M和OSS之间,实现MEP的CM、PF和FM功能
Mm3参考点:位于MEO和MEP-M之间,实现MEC应用的生命周期管理,应用策略和需求管理,及MEC应用和服务状态监控
Mm4参考点:位于MEO和VIM之间,实现MEC Host的基础资源监控及MEC应用镜像包管理。
Mm5参考点:位于MEP-M和 MEP之间,实现平台和应用策略的配置下发、应用生命周期操作等功能。
Mm6参考点:位于MEP-M和VIM之间,实现虚拟基础设施的资源管理。
Mm7参考点:位于VIM和VI之间,实现基础设施的管理。
Mm8参考点:位于UALMP和OSS之间,实现Device App和MEC App之间的请求处理
Mm9参考点:位于UALMP和MEO之间,实现Device App对MEC App请求管理
Mx系列参考点(定义外部模块和MEC模块相关的功能交互)
Mx1参考点:位于OSS和CFS Portal之间,实现授权三方对MEC Application部署及运行的请求管理
Mx2参考点:位于UALMP和Device App之间,实现Device Applicaiton发起的MEC Application部署及运行的请求管理,以及MEC Application在 MEC系统内迁移的需求管理。
MECinNFV是ETSI针对运营商核心网NFV演进,提供MEC融合NFC的参考架构,几个关键点:
复用NFV-Orchestrator,将原有MEO拆为MEAO和NFVO
资源的编排调度将依赖NFVO来实现
由MEAO实现MEC Application的编排
复用NFV架构的基础设施资源(NFVI),由VIM实现资源管理
MEP和MEC Application将作为VNF实例部署于NFVI
MEP-M拆分为MEPM-V,原MEP生命周期管理和MEC Application生命周期管理由NFV架构里的VNF Manager实现,MEPM-V只负责MEP的网元管理和MEC Application的策略和注册管理。
本章我们介绍了MEC的架构设计,在下一章我们会继续介绍MEC相关的功能定义和实现。
联系客服