CDN边缘智能助力5G

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讲师简介

廖龙

腾讯云专家工程师

2010年加入腾讯,曾参与QQ空间、QQ农牧场等项目。2014年开始负责腾讯云CDN研发,专注于后台技术架构设计研发,对点播直播性能优化有丰富经验,在海量突发服务有较多心得。现任腾讯云CDN技术负责人,主要关注边缘计算、全球加速、安全等领域。

课程简介

随着5G的普及,融入边缘计算能力的CDN会比过去更靠近用户终端,用户也会得到更有享受性的全新视听娱乐体验。那么,在这种大时代背景下,CDN的边缘计算能力会给现有业务带来哪些新的变化?5G将会引爆哪些新的场景和玩法?传统的点播与直播业务会诞生哪些新的方案和应用?边缘计算的未来会如何发展?会给业务带来哪些新方向和新助力?本课程将与大家共探技术与产业发展变化下如何引领时代。

课程讲义

课程大纲

  • 1、5G现状
  • 2、CDN的探索
  • 3、场景案例一:物联网应用
  • 4、场景案例二:低时延应用
  • 5、场景案例三:高带宽应用

随着5G的普及,融入边缘计算能力的CDN会比过去更靠近用户终端,用户也会得到更有享受性的全新视听娱乐体验。那么,在这种大时代背景下,CDN的边缘计算能力会给现有业务带来哪些新的变化?5G将会引爆哪些新的场景和玩法?传统的点播与直播业务会诞生哪些新的方案和应用?边缘计算的未来会如何发展?会给业务带来哪些新方向和新助力?

本次腾讯云大学大咖分享《腾讯云计算人才加速计划》专题之《CDN边缘智能助力5G》邀请腾讯云专家工程师 廖龙 将与大家共探技术与产业发展变化下如何引领时代。

本课程主要有三章:5G元年,探索与思考,未来展望。

5G元年

在过去十年,整个中国互联网的发展迅速。2009年是3G开始的第一年,10年过去,数据表明2018年,手机网民占比高达98.6%,说明互联网发生了巨大改变,从pc互联网到现在的全民移动互联网,同时中国进入了5G时代。

从2G到4G,终端网络带宽的提升,业务发生了很大的变化。

  • 在2G时代,网页、门户网站成为主流。
  • 在3G时代,微博社交成为主流,用户随时随地发送图片文字等。
  • 在4G时代,视频直播成为主流,视频需求大,流量资费降低。

预测5G商用元年为2020年,在北上广深,5G基站的基础建设正在不断投入。

同时手机厂商也有较大的进步,例如华为、小米等都推出5G手机。

有兴趣的同学可以购买,测试附近是否有5G信号。

相信在5G商用后,业务也将出现较大变化。

在5G场景下,能否利用CDN边缘计算能力提供更智能的服务,接下来将探讨3个场景。

  • 万物互联场景下,利用CDN边缘计算能力,帮助设备计算模型演变成新的形态。
  • 低时延场景下,利用CDN边缘计算能力,为5G用户提供更低时延、更高稳定的播放服务。
  • 高带宽场景下,利用CDN边缘计算能力,随时随地的娱乐会带来更大的突发,那么腾讯云作为领先的云服务厂商,在CDN这块是如何稳定高效地提供几十Tbps的带宽,并且提供全链路方案帮助客户应对高清视频的大带宽。

探索与思考

5G到来后,网络将更加普遍,智能设备也将从PC网络转变为移动网络,终端将变得很轻量,不需要手动配置联网,而是自带联网功能。物联网只需缴付轻量小巧的终端,利用5G接入到云上,将大量的计算逻辑offload到附近的计算中心,实现实时的智能服务。

5G场景一:5G为网,万物互联

典型的边缘计算基础网络,首先是云数据中心,那在数据中心外是一圈CDN节点,是靠近用户的数据中心,而边缘节点外面是用户访问设备。

典型的边缘计算在很多环节可以应用,在设备端可以嵌入SDK,让设备具有更强的计算能力,同时在CDN边缘节点中可以进行较大型的运算,因为其有专用的服务器,比民用的设备性能要高很多,最终还会有一部分计算会在数据中心进行,其计算资源更多,保证计算的持续运行,不会出现计算瓶颈。

结合5G下业务的转变,在腾讯内,将终端变轻,重的计算能力往云上、CDN边缘节点上沉淀,再借助网络进行连接交互。

在直播case上,便是如此,能够使终端更轻,用户体验更好。

在智慧零售场景上,腾讯云内部称为优Mall。将传统的人工服务模式转变为通过摄像头、云中心进行实时分析的智能模式。例如,在大型超市中,需要分析客户进入超市的路线,从而在频繁的路线上布置促销商品,增加曝光度,更好地触达到客户。另外,也可以帮助老板管理员工。

只需安装智能摄像头,当捕获到人脸时,将视频上传到云端,同时在边缘节点上会进行初步的视频处理和基础算法,将视频数据化,进而上传到云端,通过数据沉淀,可以得到店铺的客流量、人体行为轨迹、员工工作情况等相关数据。还可以识别VIP客户、小偷等。

在5G时代,网络传输速度提高,低时延,使得终端设备得以轻量化,而CDN边缘节点能够有更强的计算能力,达到良好的产品效果。

语音助手场景,腾讯内部有一款语音助手平台,叮当助手。语音助手的核心是自然语言的交流,也就是NLP识别,将人所说的话语转换成文字,再通过文字查找到对应领域的答案。

端到端的响应时间将影响用户的体验,而缩短响应时间,主要从两方面,一是NPL识别,二是在领域技能服务中找到结果。将NPL识别部署在更靠近用户的CDN节点上,能更快地进行识别。知识领域的数据库是很庞大的,而且服务较多,因此以热点为原则,将热门的服务在CDN节点上进行本地的缓存,以缩短响应时间。腾讯叮当整体端到端响应时间小于1.5秒。

5G场景二:低时延应用

低时延是5G一个很大的亮点,例如腾讯正在实践的语音游戏,对码流和稳定性要求更高,同时发现传统CDN有瓶颈。

5G时代的低时延是如何做到的,下图展示了几个典型的基础网络设施发布情况。

云中心主要分布在中心城市上,例如腾讯的分布在北上广深等,规模是很大的,对可用性提供高保障。EC节点分布在大城市,人口较多的,具备几百到上千的服务器规模。OC节点分布在小城市。边缘控制器,也就是终端设备。最后还有移动基站。

为了解决低时延问题,与营运商提出该方案。下图为架构图,边缘节点就是移动基站的服务器,是最靠近手机设备的网络,当CDN下沉到MEC节点,PING降低40%,速度提升3倍,避免骨干网拥塞。为了提高稳定的服务,提出了三种方案:

  • App-Detect
  • MEC-DNS
  • NAPT 腾讯云希望屏蔽方案的细节,让客户能轻松使用云上业务的节点,提高手机播放速度等。

如何保障数据传输稳定,需要进一步研发。在手机网络端会有多种场景导致网络拥塞,如信号弱、进电梯、人群中等。腾讯正在不断研究相应的解决方案,分别在通用型TCP传输加速、低延迟音视频加速、高并发网站加速有一定的解决方案。

5G场景三:高带宽应用

稳定性提高了,那么随之而来的是用户高带宽的应用。据数据统计,近年来高带宽的使用率逐步提高,1080p上升到32%,主流帧率上升到30FPS。

图表是腾讯云CDN在17年到19年视频带来的带宽压力曲线图。

腾讯云开发了Volcano突发资源系统,能够自动化利用全CDN上的资源节点,收集可用资源,去承载业务的突峰。其原理是使用容器技术,模拟临时可用节点,汇集成突发资源池,同时对突发资源池进行管理和统计。通过这一整套智能系统管理和预测,很快能对可用资源进行调度,为突发提供稳定的服务。

4K视频的编码、传输、播放等过程可以进行一定的优化。腾讯云,在编码上有香农编码器T265;在AI方面,基于技术高清等技术,能够让用户使用较低的码流,在播放时呈现高清的效果;在基础资源技术上采用MEC技术节点,MEC下沉方案,为客户端提供更稳定高效的服务;最后还有X-P2P分享降低带宽,腾讯云提供P2P分享的技术,能够在端上实现分享。不仅应用于4K视频,还有先进的全息投影。

未来展望

以上围绕5G展开的话题,希望能一起探索,沟通见证。

下面是介绍腾讯云推出的“云计算人才加速计划”,这一计划是为了加速推动云计算行业人才培养,而退出的一套文章的人才培养、认证于就业的计划流程。腾讯云将利用其行业领先的地位和腾讯云权威专业凭证,帮助开发者提供学习培训获取专业技术认证,提升自我价值,在获得行业认可的同时,也能让企业更为精准地获得所需人才,属于多方利好的人才加速计划。

“腾讯云认证”是针对IT开发者和在校大学生的专业技术认证体系,包括云计算技术认证体系和专项技术认证体系两方面,提供云从业者、云开发、云运维、云架构、大数据、人工智能等多个职业发展方向的认证路径。

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