中国联通边缘计算平台v3.0架构升级及创新行业场景应用白皮书

2022年10月 中国联通边缘计算平台v3.0 架构升级及创新行业场景应用白皮书 前 言 2022年1月12日，国务院印发“十四五”数字经济发展规划，提出“加快实施‘东数西算’工程，推进云网协同发展”。“东数西算”是助推我国产业升级和经济高质量发展的战略性工程，是产业数字化转型、智能化发展的基石。 边缘计算是三大运营商强化算力统筹、智能调度、推进“云网边端业”协同发展中的重要一环。中国联通充分发挥“一个联通、一体化能力聚合、一体化运营服务”的核心优势，充分利用5G边缘计算低时延、大带宽、大连接、安全可靠的典型特征，以边缘计算为抓手，面向重点垂直行业成立装备制造、智慧矿山、智慧钢铁、服装制造、汽车制造、智慧医疗、智慧法务、智慧应急、智慧交通九大行业军团，为行业用户提供算力、5G移动网络等算网资源，满足用户灵活多样的算网使用需求，实现联通算网产品能力覆盖全国。 中国联通在上述背景下，面向算网一体，以CT+IT融合能力为切入点，基于容器、SDN/NFV等技术，打造具有自主知识产权的中国联通边缘计算平台并不断迭代更新。值此边缘计算平台v3.0发布之际，中国联通发布《边缘计算平台v3.0架构升级及创新行业场景应用白皮书》，重点阐述以下内容：边缘计算平台v3.0是基于Kubernetes结合KubeVirt、Kube-OVN打造的下一代融合型算力基座，实现了边缘算力平台开放解耦，支持异构算力，提升边缘平台竞争力，支撑算网一体，实现算力泛在服务；在边缘组网上采用SDN+NFV+Overlay 3 的网络架构，通过虚拟云化网关实现组网能力升级，屏蔽现网硬件网络设备在性能、配置、管理上的差异，提升了“云网边端业”灵活协同和网络功能快速上线能力。基于5G边缘计算平台，中国联通对CDN、车联网、工业互联网等重点业务场景开展了创新实践，为行业发展注入了新的活力。 我们期望通过此白皮书的发布，能够与业界同仁共同探讨边缘计算前沿技术，共同推进边缘生态蓬勃发展。欢迎各界同仁提出宝贵意见和建议！ 目 录 1 概述 .............................................................................................................................................. 5 1.1 背景及行业现状 ..................................................................................................................................... 5 1.2 中国联通5G MEC演进方向 .............................................................................................................. 6 2 中国联通边缘计算平台V3.0架构及关键技术 ..................................................................... 8 2.1 中国联通边缘计算平台V3.0整体架构 .......................................................................................... 9 2.2 边缘异构算力关键技术 .................................................................................................................... 10 2.2.1 KubeVirt在边缘虚拟机算力上的应用 ................................................................................. 11 2.2.2 Kube-OVN在边缘虚拟机网络上的应用 ............................................................................. 12 2.2.3 边缘算力虚拟机存储方案 ...................................................................................................... 13 2.2.4 DPU/IPU在边缘计算中的探索 ............................................................................................. 15 2.3 边缘网络设备虚拟化关键技术 ....................................................................................................... 16 2.4 中国联通边缘计算平台V3.0架构升级带来的变化 ................................................................ 18 3 中国联通边缘算网架构助力创新实践 ................................................................................ 20 3.1 边缘CDN创新实践 ........................................................................................................................... 20 3.1.1 中国联通基于MEC的CDN基本架构 .............................................................................. 20 3.1.2 CDN容器化技术路线 ............................................................................................................... 21 3.1.3 容器化CDN产品实践 ............................................................................................................. 23 3.2 车联网边缘创新实践 ......................................................................................................................... 24 3.2.1 中国联通基于MEC的车联网基本架构 ............................................................................ 24 3.2.2 车联网场景化产品介绍 ........................................................................................................... 25 3.2.3 车联网场景化产品实践 ........................................................................................................... 27 3.3 工业互联网边缘创新实践 ................................................................................................................ 29 3.3.1 中国联通基于MEC的工业互联网基本架构 ................................................................... 29 3.3.2 工业互联网场景化产品介绍 .................................................................................................. 30 3.3.3 工业互联网场景化产品实践 .................................................................................................. 31 4 总结与展望 .............................................................................................................................. 34 5 1 概述 1.1 背景及行业现状 2022年1月12日，国务院印发“十四五”数字经济发展规划：加快构建算力、算法、数据、应用资源协同的全国一体化大数据中心体系。在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等地区布局全国一体化算力网络枢纽节点，建设数据中心集群，结合应用、产业等发展需求优化数据中心建设布局。加快实施“东数西算”工程，推进云网协同发展，提升数据中心跨网络、跨地域数据交互能力，加强面向特定场景的边缘计算能力，强化算力统筹和智能调度。 工信部相继印发了《工业和信息化部办公厅关于推动工业互联网加快发展的通知》、《工业和信息化部关于推动5G加快发展的通知》等相关政策，鼓励相关单位在边缘计算领域加快技术攻关，针对边缘计算等新型网络联合开展试验测试等工作，加快推动多接入边缘计算等技术在产业中的应用。三大运营商积极响应数字经济发展规划政策指导，将云网融合作为重要战略，通过优化算力资源结构，将高频调用、低时延业务需求分配至边缘数据中心，加快5G边缘组网建设，促进算力和网络下沉到边缘。 中国联通5G MEC，响应“大计算”战略，以构建低时延、大带宽、海量连接、数据安全可控的“边缘计算平台”为核心，推进“云网边端业”产业协同，实施算网融合发展行动计划，打造边缘计算全场景、全业务服务能力，赋能千行百业数字化智能升级。在智慧视频领域，把CDN节点真正下沉到边缘计算节点，大大提高了CDN的就近接入分发能力和本地命中率，为5G时代大流量大视频业务的蓬勃发展 6 奠定了基础；在车联网领域，中国联通边缘计算平台发挥边端感知数据采集和云端智能决策能力，助力车路协同、智能驾驶发展；在工业互联网领域，中国联通边缘计算平台协同调度计算、存储、网络等资源在工业互联网领域实现企业内各层数据的纵向集成及实时高效处理，充分释放数据价值。 1.2 中国联通5G MEC演进方向 中国联通在5G MEC领域起步较早，率先完成MP2接口企标定义，发布边缘计算平台商用版本；2017年，中国联通在MWC 世界移动大会上发布了《中国联通边缘计算技术白皮书》，介