2021年边缘数据中心研究报告

2021分享人：华信边缘计算团队边缘数据中心的产品化探索Productization Exploration of Edge Data Center华信咨询华信咨询边缘计算研究组边缘数据中心的诞生01The birthof the edge data center华信咨询边缘计算研究组场景方案架构1：设备-网关-云/IDC场景方案架构2：设备-网关-边缘DC-云/IDC数据采集、传送数据聚合、解码、过滤、标准化、传送数据处理分析数据采集、传送数据聚合、解码、过滤、标准化、传送数据处理分析数据处理分析和控制资料来源：Gartner、华信咨询传感器网关/边缘路由器中心云DC传感器网关/边缘路由器边缘云DC中心云DC边缘计算十大典型场景时延要求(ms)带宽要求(M)布局位置需求自动驾驶汽车（4级和5级）1>50接入级DC远程驾驶（遥控）1~10300接入级DC柔性制造11~10现场级DC远程手术指导1050接入级DC现场工业机器人11~10现场级DC联网车辆<1010接入级DC智慧园区101024现场级DC安全、治安和监视2010县区级DC交通管理2010县区级DC游戏和电竞201024县区级DC2021年~2022年2023年~2025年初具商用规模实时处理应用实时性处理要求高，边缘DC的预处理输出带宽成本数据源到中心的距离过远导致带宽成本过高算力要求简单事件处理、事件流处理、复杂事件处理或批处理存储成本数据量大导致云中心存储成本较大本地要求对数据不出区域、数据安全等考虑3华信咨询边缘计算研究组网络架构变革需要：物联网发展推动城域网变革，要求形成云边端算力模式变革需要：云&端发展瓶颈驱动算力去中心化距离容量安全弹性5G难以在远距离和多跳中实现极低时延数据量和传输距离大幅降低，减少回传压力，降低存储敏感数据本地化、类局域网更安全分布式网络提供更好网络韧性作用一：解决集中式云计算发展瓶颈构建"瘦终端、宽管道、云应用"新业务模式，迎接 Cloud AR/VR诞生降低终端成本、能耗，延长终端使用寿命原有业务升级创造新业务模式资料来源：华信咨询、“SDN/NFV技术与应用创新”论坛华为分享、互联网资料研究内容自上而下推动骨干网变革，数据自下而上推动城域网变革作用二：释放终端计算的压力边缘计算本质在于实现算力负载均衡的优化4华信咨询边缘计算研究组LTE/NR边缘计算服务器区域云数据中心核心云数据中心边缘网关边缘云数据中心接入汇聚核心<30公里（深边缘-乡镇级）<100公里（浅边缘-区县级）<250公里（核心云-地市级）<1ms（10公里）~2ms~5ms8-10msCDNCDNCDN边缘计算基础架构示意图及应用场景典型场景智慧园区车联网VR/云游戏智慧医疗智慧城市CDN/视频智慧农业无人零售◼ 边缘数据中心：在近用户的100公里内网络边缘侧，规模小于500个、以6kW~20kW的高功率为主的智能化、分布式、高可靠、异构计算的新型基础设施◼ 按资源下沉深度可分为浅边缘和深边缘，浅边缘一般是区县级的边缘DC，面向一定范围内客户提供相对标准化的边缘云服务，深边缘则是乡镇级DC，在近客户现场侧面向特定场景提供定制化边缘云服务资料来源：ETSI，中银国际证券，华信咨询机房规模关键技术DC与用户的距离，满足不同场景对时延、安全要求深边缘：<30公里，乡镇级DC，定制化需求居多浅边缘：<100公里，区县级DC，相对标准需求覆盖范围600kW600kW~1000kW1000kW~2000kW微型边缘DC小型边缘DC中型边缘DC注：参照国外部署经验IT容量边缘数据中心 ≠ 小型数据中心✓ 异构计算（异构终端、多样性计算）✓ 边缘智能✓ 高安全可靠性解决方案✓ 分布式架构✓ 无人值守、自动化运维技术✓ ······以6kW~20kW的高功率为主5华信咨询边缘计算研究组边缘数据中心市场价值02The valueof the edge data center华信咨询边缘计算研究组《边缘数据中心产业发展简析及应用场景白皮书解读》2018年10月ODCC开放数据中心峰会•推动边缘数据中心架构方案、接口技术、访问控制、安全可靠等技术规范研究及数据中心评估测试等标准制定《“新基建”发展白皮书》2020年3月信通院•“新基建”建设目标包括：到2025年，建成一定数量的大型、超大型数据中心和边缘数据中心《“工业互联网+安全生产”行动计划（2021-2023年）》2020年10月工业和信息化部•推进边缘云和5G+边缘计算能力建设，下沉计算能力，实现精准预测、智能预警和超前预警加快边缘数据中心技术场景研究及规范制定国家层面借势新基建，大力规划边缘数据中心建设省市层面政策/规范发布时间/主体重点内容《山东省人民政府办公厅关于山东省数字基础设施建设的指导意见》2020年3月山东省政府•到2020年年底，全省建设50个以上边缘计算资源池节点，到2022年年底，全省边缘计算资源池节点数达到200个以上《上海市推进新型基础设施建设行动方案（2020-2022年）》2020年5月上海市政府•合理考虑边缘计算建设标准和布局；2018年的行动方案中提出计划三年内打造30个边缘节点北京市加快新型基础设施建设行动方案(2020-2022年)2020年6月北京市政府•研究制定边缘计算数据中心建设规范，加快形成技术超前、规模适度的边缘计算节点布局•探索推进氢燃料电池、液体冷却等绿色先进技术在特定边缘数据中心试点应用深圳市人民政府关于加快推进新型基础设施建设的实施意见（2020—2025年）2020年7月深圳市人民政府•分布布局PUE值小于1.25的适用于低时延类业务和边缘计算类业务的中小型数据中心。推进存算一体的边缘计算资源池建设《浙江省新型基础设施建设三年行动计划(2020—2022年)》2020年7月浙江省人民政府办公厅•数据量大、时延要求高的应用场景集中区域部署边缘计算设施77资料来源：华信咨询政策分析华信咨询边缘计算研究组网络：TSN、PLC-IOT、工业SDN等设施：微模块、EPC、锂电池、新型制冷弹性基础设施类学术界/企业/产业联盟共同推动EC在理论/标准/行业应用纵深演进时间组织/机构主要参与者成果/目标学术研究2016.10IEEE/ACM Symposium on Edge Computing•IEEE•ACM•研究边缘计算应用价值2018.518年边缘计算技术研讨会•高校•科研机构•梳理边缘计算开发者需求2018.8边缘计算小范围讨论会•华为/海尔/国家电网•ECSMB•探讨边缘计算应用2019全国边缘计算学术研讨会•高校/科研机构/企业•展示先进成果•促进产业落地和生态构建2018.12《边缘云计算技术及标准化白皮书（2018）》•阿里云•中国电子技术标准化研究院•阐述了边缘云相关技术2019ODCC 2020开放数据中心峰会•工信部/通信标准化协会/各大业界TOP厂商•边缘数据中心在矿山、工业制造等落地应用企业标准2019华为《面向5G的边缘数据中心基础设施数据中心能源白皮书》•华为•5G下边缘数据中心建设需求2019《边缘计算IT基础设施白皮书1.0》•边缘计算IT基础设施推进工作组ECII•定义了边缘服务器的需求、技术方案和产业生态产业联