忘记云计算的大型数据中心 分布式数据中心才是正道

系牢你的安全带。随着自动驾驶时代的到来，云计算业务的大型数据中心也会退出舞台。问题在于当一辆自动驾驶汽车需要快速决策时，需要迅速得出结果。道路和天气状况的轻微延迟不仅意味着绕路，也有可能带来危险。但是，在短期内自动驾驶汽车并不具备强大的计算能力，不足以处理各种环境数据以避免车祸的发生。单一汽车的处理能力也不足以与附近的车辆进行通信，从而优化交通流量，找到避开拥堵路段的最佳路线。处理海量数据似乎依旧需要成百上千台服务器同时工作的云计算数据中心。但是，通常情况下信息从各个点往返远程数据中心大约需要100毫秒的时间，如果行驶中的车辆必须等待100毫秒才能够获得结果，那么自动驾驶并不具备可行性。毕竟行进中的汽车速度很快。

技术前沿的这个问题让很多业内顶尖人士预见到我们需要一种新型“边缘计算”网络，其能够将今天所谓的云计算囊括其中。目前云计算行业市值已经达到2470亿美元，其中包括亚马逊，微软和谷歌等互联网巨头经营的大型集中式数据中心，也吸引了公众的注意。这些数据中心开展网络搜索服务、运营社交网络，应对流媒体的数十亿用户绰绰有余。但是对于诸如自动驾驶汽车或者移动混合现实之类对网络延迟要求很高的应用来说，并不那么合适。

“这是一个预料之中的结论，庞大的集中式数据中心并不是无所不能，”网络初创企业Packet首席执行官和联合创始人扎卡里·史密斯（Zachary Smith）如是指出。史密斯认为，针对网络延迟问题的解决方案在于打造规模较小的服务器集群，即通过多个边缘计算网络广泛分配处理能力，以便将计算结果加速传输给不能容忍延迟的客户端设备。

Packet旗下的分布式微型 数据中心并不像亚马逊和谷歌的数据中心那么庞大，后者往往可以容纳数万台服务器，鉴于大型数据中心的占地面积和巨大的能量需求，大部分都设置在主要城市之外的郊区、城镇或者偏远的农村地区。相比之下，Packet的数据中心通常只包含几个服务器机架，但该公司承诺，主要城市的客户可以快速访问数据中心，平均延迟时间仅为10到15毫秒（这大概缩短了10倍）。例如，对于运营智能手机上虚拟现实以及增强现实应用的公司或开发人员来说，短网络延迟非常必要。因为用户的体验往往依赖于神经过程，通过前庭眼反射协调眼睛和头部运动。人体的这一延迟往往在七毫秒内，如果用户的设备应用需要10倍的时间才能从服务器得到反馈，无疑会严重影响到用户体验。

沉浸式用户体验只是这种网络延迟需求的开始。无论如何，我们的自动驾驶汽车、无人机以及机器人都需要尽可能短的网络延迟。丰田指出，到2025年，单单是智能车辆和云计算服务之间每月交互数据量估计都在10亿字节。

云计算巨头并没有忽视网络延迟问题。 5月份，微软宣布测试其Azure IoT Edge服务，旨在向开发者设备推销云计算功能推。 仅仅一个月后，亚马逊网络服务公司开放了访问AWS Greengrass软件的接口，据悉该软件将一些类似于云服务的功能扩展到那些本地网络上运行的设备上。然而，这些服务都需要用户自行操作硬件设备。惯于将整个业务都交给云服务供应商的客户可以将其视为一种退变。

美国电信公司也看到打造新型5G网络的商机。这些网络移动传输数据的速度更快，能够更有效地减少延迟时间。随着服务提供商通过基站设施不断拓展其网络，完全可以抓住机会增加服务器处理能力。 7月份，AT＆T宣布建立基于5G基站的移动边缘计算网络，目标是实现“单位毫秒级网络延迟”。理论上讲，数据只需要在用户和最近的基站之间进行数英里的短距离传输，无需在经过几百英里到达云数据中心。

AT＆T首席技术官Andre Fuetsch指出：“我们的网络包括超过5000个处理中心，超过65,000个基站，数十万个分发点，能够覆盖到所有社区。所有这些物理位置都可以成为数据的计算节点。”

根据Fuetsch的说法，AT＆T将率先启动“网络虚拟化计划”，其中包括能够自动处理工作负载的软件功能，从而能够充分利用移动网络中的闲置资源。该计划类似于数据中心利用虚拟化方法让多台服务器传输用户数据，协同处理工作负载。

同时，Packet等公司也可以将自己的服务器设备搭载到新的基础设施上。 史密斯表示：“我认为我们在未来两到三年内将针对移动网络进行大量投资。据悉，日本软银是Packet的重要投资方， 2016年向其投资了940万美元。

2017年7月，Packet宣布业务扩展到阿什伯恩，亚特兰大，芝加哥，达拉斯，洛杉矶和西雅图，同时在法兰克福，多伦多，香港，新加坡和悉尼等地也开展了相关业务。

Packet并不是唯一一家专注于边缘计算业务的公司。总部位于奥斯汀的Vapor IO公司已经开始在现有的基站旁打造自己的微型数据中心。 6月份，该创业公司宣布推出“Project Volutus”计划，与美国最大的共享无线基础设施提供商Crown Castle开展合作。这使得Vapor IO能够利用Crown Castle现有的40,000个移动基站以及60,000英里的光纤线路开展业务。 Vapor IO创始人兼首席执行官Cole Crawford表示，公司一直在开发自动化软件，以远程操作和监控微型数据中心，以确保客户不会遇到服务中断问题。

当然，也不要指望边缘计算技术的发展回取代分布在俄勒冈州，北卡罗来纳州等地区的所有数据中心：我们需要清楚的是这些大型数据中心并不会很快消失。 Crawford表示，在边缘计算技术中，“集中在最后一公里网络中的成千上万个小型，区域性以及微型数据中心”实际上是“目前集中式云数据中心的自然延伸”。事实上，云计算行业已经通过诸如Akamai，Cloudflare和Amazon CloudFront等内容交付网络将其触角扩展到了边缘计算领域，从而使用“边缘位置”的优势来加速音乐和视频流的传输。

风险投资公司Andreessen Horowitz合伙人彼得?莱文（Peter Levine）表示，尽管如此，远程计算行业正处于“回到未来”的关键时刻。在2016年的视频演示中，Levine强调了2000年之前的互联网曾经依赖于电脑和客户端服务器组成的分布式网络。接下来，现在主流的云计算数据中心从2005年开始走上飞速发展的高速公路。而现在，边缘计算的需求再次推动了分布式网络的发展，同时今年公共云计算产业预计将达到18％的增长顶峰。

这种变化的端倪已经逐渐显现出来，边缘计算正在走向前台。知名游戏《愤怒的小鸟》开发商Rovio旗下分公司Hatch面向用户推出订阅游戏流媒体服务，允许智能手机用户即时播放，无需等待下载。该服务提供低网络延迟的多人游戏和社交游戏功能，譬如用户可以通过Twitch风格的直播流分享游戏。 Hatch一直对其后台数据处理技术三缄其口，只是简单说不需要视频压缩，可以以每秒60帧的速度运行手机游戏流。但是，Hatch如何在发送和接收所有的数据减少网络延迟，业内猜测其与Packet进行了合作。

Hatch创始人兼首席执行官JuhaniHonkala坦言：“我们是边缘计算领域面向用户的首选用例之一。但是我相信还有其他不少可以从低网络延迟中受益的用例，例如增强现实应用、虚拟现实应用，自动驾驶汽车以及机器人。”

当然，大多数Hatch客户不会知道，也不会关心这些微型数据中心如何让他们的游戏更加流畅。 10年后，大多数智能手机的使用者，自动驾驶汽车的乘客们可能会有同样的幸福无知。我们所有人都期待计算机驱动的用户体验无处不在，就好像魔术一样。但在计算领域下，魔术只是在正确的时间把正确的服务器放在正确的位置。

Packet的史密斯说：“人们可以腾出手来做更多的事，而不是盯着他们的智能手机，等待下载完成。“我们想要即刻获得计算结果，而边缘计算正是解决之道。（晗冰）