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物聯網如何重塑網絡設計

[日期:2019-08-07] 來源:企業網D1Net  作者: [字體: ]

物聯網的發展將推動標準化,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,物聯網將對數據中心構成七大挑戰:龐大的數據量、服務器技術、數據安全、數據中心網絡、消費者隱私、對更高可用性的需求,以及更高的數據處理要求。
 
現在,物聯網的影響在數據中心和網絡中變得更加突出。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4.0,在永遠在線并且無處不在的網絡連接世界中,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絡設計中人們可能看到的變化。
 
如果業界廠商要實現物聯網的承諾,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。國際移動技術協會GSMA已經指出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,企業需要徹底重新思考在整個網絡中部署資產的方式和位置。例如,使用傳統的星型網絡設計路由和備份數據,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據流不堪重負。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,無論數據在何處傳輸。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據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據傳輸時,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。鑒于物聯網的數據量越來越多,這種情況將會更早出現。
 
因此,越來越多的物聯網數據通過SoC(片上系統)在設備上進行處理,并存儲在網絡邊緣。或者,物聯網設備可以直接將原始數據發送到網絡邊緣的計算/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點意味著部署更多的網格類型設計,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絡上的流量,因為只需要將數據回傳到數據中心即可。
 
標準化以推動發展
 
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,這為網絡安全、API安全和身份管理帶來了挑戰。像IEEE和OpenFog聯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絡上每個節點的標準。為了在與供應商無關的網絡中有效使用,這些解決方案必須集成到所有傳感器、設備和其他物聯網硬件中。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網絡的近期目標是啟用虛擬網絡切片。將基礎設施劃分為獨立的虛擬網絡使運營商能夠在控制平臺上方創建獨立的標準化層,從而可以提供專有的增值服務。面臨的一個主要挑戰是確定流量的優先級和路由,以確保任何特定于運營商的服務在每個其他提供商網絡上的相同服務等級協議(SLA)內運行。
 
其挑戰不僅僅是帶寬,使用波分復用(WDM)或相干傳輸等技術可以創建足夠的帶寬,但它還需要標準化部分提供商的基礎設施以支持虛擬網絡切片。這種類型的標準化最終將導致現成的模塊化網絡組件的開發,這些組件可用于顯著減少維護網絡的時間和成本,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模的物聯網部署,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,物聯網在工業應用已經開始出現,并且將根據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、存儲和交付系統的經驗,服務提供商可能會領先一步。雖然他們在接入網絡上的大部分投資都是在優化其無線電網絡(xRAN),但目前尚不清楚可以轉移多少技術和知識來支持物聯網生態系統。盡管人們自2014年以來對物聯網越來越了解,但仍有許多有待解決的問題。
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