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MEC允許服務提供商將計算流程轉移到邊緣，以獲得更好的性能、延遲和安全性。
什么是多接入邊緣計算(MEC)？
多接入邊緣計算(MEC)是一種網絡架構，允許計算、網絡和移動服務提供商將一些計算和基于云的流程轉移到網絡環境的邊緣，從而實現更好的性能、延遲和安全性。
多接入邊緣計算(MEC)是由歐洲電信標準協會(ETSI)提出的一個想法或概念。與數據中心不同，這種網絡架構在網絡邊緣提供用戶所需的服務和云計算操作，更接近最終用戶。MEC的含義可分解如下:
多接入:MEC曾經被稱為移動邊緣計算。后來，ETSI MEC委員會將“多接入”替換“移動”。當電信網絡發展到5G時，它可以容納和統一管理不同的接入技術。多接入允許MEC系統通過客戶選擇的技術為客戶訪問網絡提供無縫體驗。
邊緣:將網絡操作和應用重新定位到網絡邊緣可以實現超低延遲。例如，當服務器和運營商的主要網絡網關都位于住所附近時，流量可以在本地進行管理，而無需擔心流量和處理時間線。
計算能力:網絡的計算能力向網絡邊緣分布。這些技術包括視頻編解碼器、3D圖形建模、視頻分析和人工智能。
邊緣計算是在用戶或數據源的實際位置或附近發生的計算。MEC是面向服務提供商的邊緣計算應用。
隨著服務提供者從物理設備過渡到基于服務的體系結構，將出現了一種分離，使移動工作負載能夠在更大的生態系統中運行。當移動任務被放置在遠離環境的地方，比如在基站或訪問層，并且當它與用戶發起的工作負載相匹配時，由此產生的計算活動比以前更接近用戶。
許多服務提供商正在將工作負載和服務從網絡的核心(數據中心)轉移到網絡的邊緣，轉移到現有站點或中心辦公室。當服務提供商將移動工作負載遷移到更靠近客戶端，以提高吞吐量并減少延遲時，就會出現多接入邊緣計算。
為什么需要MEC?
當應用程序可以在使用其地方附近運行時，其性能會得到增強，并且處理活動也會更快地完成。多接入邊緣計算設置提供超低延遲和高帶寬，以及應用程序可能實時使用的數據和無線網絡數據。這是MEC最大的優勢。
RAN功能的改進是應該使用MEC的另一個原因。無線接入網(RAN)是終端用戶設備和運營商網絡其余部分之間的關鍵連接點。RAN將終端用戶設備與運營商提供的服務連接起來，包括語音、數據和OTT應用(如視頻流媒體)或醫療保健服務(如遠程醫療)，這些應用為服務提供商帶來收入。
MEC實現使RAN可供批準的應用開發人員和內容供應商使用，使用戶能夠在應用層以及網絡操作和數據處理的較低級別部署邊緣計算。
服務提供商將成為高密度設置多接入邊緣計算的早期用戶，例如體育場館和初始5G部署。例如，制造業中的物聯網(IoT)網關是MEC實現的理想選擇。
MEC的主要特點
多接入邊緣計算(MEC)具有以下主要特征：
1、接近最終用戶
MEC在信息源附近收集關鍵數據進行分析或處理，消除了將信息傳回核心站點的需求。它還允許在移動網絡組件的“頂部”托管應用和服務，即在網絡層之上。這些應用和服務可能受益于接近客戶端，并從本地無線網絡獲取上下文信息。
2、數據傳輸延遲低
通常，多接入邊緣計算網絡的延遲小于20毫秒。這加快了響應速度并增強了客戶體驗。它通過使網絡設備更接近最終用戶來減少網絡延遲。在邊緣，諸如圖形處理單元(GPU)、現場可編程門陣列(FPGA)和專用集成電路(ASIC)等加速器可以減少計算延遲。
3、實時應用的適用性
MEC適用于需要近實時或實時決策和結果管理的應用。憑借如此低的延遲，企業可以輕松地訪問接近實時的數據傳輸和分析。實時細分應用案例包括AR/VR汽車、工業4.0、物聯網智能城市等。MEC適用于不能容忍延遲超過10到20毫秒的實時應用。
4、不間斷運行能力
邊緣應用是本地化的，這使得它們可以獨立于網絡的其余部分運行，即使從核心中移除。這表明，如果正確實現該技術，多接入邊緣計算可能是非常可靠和安全的。
5、與現有應用的互操作性
2017年，歐洲電信標準協會(ETSI)的多接入邊緣計算行業規范小組(MEC ISG)發布了首個標準化應用編程接口(API)包，可實現MEC互操作性。MEC不需要將應用集成或轉移到新環境，從而實現更高效的開發和部署。
6、更高程度的虛擬化
MEC還在網絡外圍提供云計算和IT服務景觀。云的資源可以位于任何地方，包括集中式數據中心、蜂窩站點、中心節點、聚合器站點、城市數據中心或客戶場所。軟件定義的訪問層可能被用作分布式云的增強。
大多數邊緣計算項目使用開源硬件和軟件來利用云和虛擬化原理，如軟件定義網絡(SDN)和網絡服務虛擬化(NFV)。
MEC的9個示例
多接入邊緣計算(MEC)提供了一種環境，使應用能夠更快地處理任務。它有助于在應用中實現低延遲、高帶寬、實時訪問數據和無線網絡信息的環境，從而使之能夠更好地執行。MEC的一個關鍵用例是5G網絡。讓我們來看看5G和其他一些如何使用MEC的示例:
1、增強5G的力量
作為5G部署的一部分，服務提供商將被要求虛擬化功能，以簡化網絡運營，提高網絡的靈活性和可靠性，并使之能夠開發新的功能和服務。MEC是滿足5G技術的吞吐量和延遲需求，同時增強用戶體驗的一種手段。
MEC和5G可以合作提供新的服務和應用。MEC平臺是實現5G提供的增值應用或“智能”服務的平臺。例如，將在MEC平臺上安裝AI/ML應用。
2、優化視頻傳輸
MEC可以在應用中實施，使用傳輸控制協議(TCP)的吞吐量指導來優化最終用戶視頻流。HTTP直播流(HLS)是一種基于TCP傳輸協議的常用視頻流協議，用于直播和點播。HLS會降低或提高流的質量，因為TCP流的可用帶寬取決于客戶端設備的基礎網絡條件。
TCP中的網絡擁塞會導致數據包丟失和嚴重的延遲，從而導致網絡資源的低效使用和應用性能的降低。MEC為后端視頻服務器提供關于特定時間間隔內估計的可用吞吐量信息的近實時數據。有了這些信息，視頻服務器可以協助TCP擁塞控制決策，從而提高網絡資源的使用。這種效率的提高可以優化視頻傳輸，并在流媒體視頻時提供更好的用戶體驗。
3、本地緩存病毒內容
病毒內容在同一地理區域內被多個用戶在同一時間多次消費，增加了網絡帶寬的壓力。因此，寬帶網絡的容量成為一個瓶頸。本地緩存內容可以提高消費者的體驗質量(QoE)和服務質量(QoS)，同時還可以節省回程容量需求。
授權的MEC應用可用于本地存儲在特定地理區域經常使用的內容。一旦發出請求，使用者就可以從應用的本地緩存訪問內容。這種技術最大限度地減少了在核心網絡上傳輸內容可能導致的額外延遲，從而增強了消費者的QoE。
4、支持增強現實(AR)、虛擬現實(VR)和認知輔助
游戲、房地產、健康和健身以及遠程工作領域的技術進步增加了對AR和VR應用的需求。這些是低延遲的沉浸式應用，可以在MEC主機上或直接在客戶端設備上實現MEC應用。這些應用具有延遲、計算和存儲資源等要求，用戶每次發出請求時都必須這些要求。
應用程序中的MEC系統負責選擇滿足其所有要求的MEC主機。它還確保客戶端設備與移動網絡環境之間的連接，即使條件發生變化。例如，當訪問本地存儲的應用程序的用戶想要訪問位于云環境中的另一個應用程序時，MEC系統會確保保持連接。
5、簡化游戲體驗
游戲行業正經歷著對專業和業余游戲的巨大需求。游戲是電腦、智能手機和游戲機上非常流行的應用程序。需要網絡連接的網絡游戲有時會因為滯后而導致糟糕的用戶體驗。游戲延遲是由于游戲試圖從核心網絡之外的服務器訪問數據而導致的。
將MEC解決方案集成到游戲中提供了一個平臺，可以將游戲服務器應用程序定位在離無線電更近的地方，從而降低延遲值并增強應用的性能。MEC應用還可以處理其他需求，例如存儲和計算能力。此外，MEC解決方案即使在基礎條件發生變化時，例如當用戶不斷移動時，也能保持客戶端設備和游戲應用程序之間的連接。
6、位置跟蹤
位置跟蹤涉及使用地理定位算法，來跟蹤已開啟全球定位系統(GPS)的有源設備的實時和基于網絡測量的位置。組織可以將MEC解決方案與有源設備位置跟蹤服務集成，以提高效率。
MEC應用可以從客戶端設備收集與位置相關的信息，處理和執行數據分析，并將數據發送給所需方。位置跟蹤是一種高效且可擴展的解決方案，組織可以將其應用于人群管理、校園管理、智慧城市以及提供量身定制的廣告。
7、去重網絡流量
許多用戶依靠智能手機或電腦在網上訪問類似的內容。通常，流量會重復出現，因為多個用戶都在觀看來自社交媒體平臺或內容提供商(例如Netflix、Instagram或Tiktok)的相同熱門節目。流量去重允許使用更少的計算資源更有效地使用這些平臺。
流量去重技術包括壓縮器和解壓縮器兩個功能。這些功能識別流量中的重復模式，然后將其存儲在離用戶較近的解壓縮器中。重復的流量模式由壓縮器識別，壓縮器發送與存儲在解壓縮器中的特定模式匹配的索引。
MEC解決方案服務使解壓縮器能夠執行流量路由。它們還允許解壓縮檢測重復模式，存儲并重建原始內容。
8、實現車輛與基礎設施之間的通信
在車輛和路邊設備之間交換重要的安全和操作信息，可以提高運輸系統的安全性和效率。遠程信息處理應用包括從車輛和路邊傳感器收集信息的算法，以提前檢測高風險情況，并向該地區附近的車輛發送警報。
企業可以使用MEC來擴大覆蓋范圍，通過將汽車連接到高度分布式的移動網絡環境來收集和分析更多的數據。MEC使路邊應用能夠接收更多車輛和路邊傳感器的數據，并對其進行分析，并以極低的延遲向附近的車輛發送警告。低延遲使駕駛員能夠快速接收信息，從而立即做出挽救生命的決定。
9、協調邊緣傳輸的視頻廣播
組織者可以在大型體育場和音樂會中應用邊緣視頻編排，多個終端用戶可以實時接收來自體育場攝像機的直播視頻流。用戶可以從不同的攝像角度訪問視頻，并查看提供的回放。邊緣視頻編排應用與MEC解決方案集成，以增強這些應用的性能。MEC平臺將數據流量從攝像頭和傳感器路由到視頻編排應用和最終用戶。
MEC最佳實踐和技巧
以下是在準備采用MEC時要記住的五個最佳實踐。
1、仔細考慮用例
確定能夠從集成MEC解決方案中獲益的應用。MEC解決方案適用于需要低延遲的應用，如游戲、VR、AR和實時視頻分析。這種最佳實踐是至關重要的，因為MEC需要大量的初始投資。
2、配置現有應用以利用MEC潛力
開發人員應該配置應用，將部分計算負載卸載到MEC應用，以增強所選應用的性能。例如，MEC服務允許在網絡邊緣處理實時視頻處理等任務，從而減輕中央數據中心的負載。因此，中央數據中心被釋放出來執行其他任務，從而提高整體運營效率。
3、利用MEC提高網絡安全性
用戶可以使用MEC來提高在計算機網絡中傳輸的敏感數據的安全性。MEC允許用戶將信息存儲在更靠近網絡邊緣的地方，這通常比中央數據中心更安全，而中央數據中心更容易受到拒絕服務攻擊。MEC解決方案還在網絡邊緣提供了額外的保護層。因此，它們將數據泄露的風險降至最低，并確保數據安全。因此，將MEC納入網絡安全策略是必不可少的最佳實踐。
4、將MEC定位為對消費者差異化價值主張的一部分
MEC有助于優化網絡性能，這應該成為服務價值主張的一部分。網絡運營商可以通過集成MEC解決方案來執行流量去重和流量路由等任務。這將確保其消費者通過網絡請求信息時，可以快速訪問來自各種網站或應用程序的信息，從而提高消費者的滿意度。
5、將MEC與業務關鍵型應用程序和流程相結合
為需要最大可用性的業務關鍵型應用程序實現MEC是一種最佳實踐。這樣就可以確定該技術的投資回報率。MEC將資源分布在多個MEC節點上。它還允許應用程序能夠執行流量路由，以優化發送數據包的最佳路由。因此，MEC在最大限度地減少業務應用的中斷和停機時間方面發揮著重要作用。
充分利用MEC的技巧
以下是在實施MEC后充分利用MEC的進一步提示：
定期監控和優化應用程序和網絡中的MEC性能，以確保它始終滿足應用程序和消費者的需求。
緊跟最新的MEC技術和最佳實踐，以確保從解決方案中獲得最佳效果。
確保MEC架構的設計和配置支持本地化內容和服務，如本地內容緩存或活動設備位置跟蹤。
設計一個彈性平臺，在不影響網絡可用性的情況下滿足應用的高可用性需求。確保有一個故障安全機制，以便在出現故障的情況下將消費者的中斷降至最低。
MEC是全球網絡發展的下一步。它將允許運營商分散計算資源的壓力，從而使數據中心不會緊張。在沉浸式技術、物聯網激增和人工智能無處不在的時代，MEC有潛力改變用戶體驗互聯網服務的方式，盡管它是在后臺工作!
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