Услуги облачной телекоммуникации: как инфраструктура «на краю сети» обеспечивает работу сетей 5G

Практический разрыв между облачными телекоммуникационными услугами и развертыванием 5G на периферии

Многие международные телекоммуникационные команды, с которыми я работаю над развертыванием сетей 5G, быстро понимают, что централизованные основные центры обработки данных непригодны для облачных телекоммуникационных услуг. Задержка становится очевидным узким местом, поскольку радиоузлы доступа 5G начинают обслуживать интеллектуальные заводы и розничные сети. Традиционные крупномасштабные центры обработки данных находятся в сотнях километров от конечных пользователей, и каждый цикл передачи пакетов добавляет задержку, нарушающую связь в реальном времени — например, дистанционное управление станками или транспортными средствами, а также потоковую обработку медиа.

А недавнее развертывание на местах иллюстрирует это. Региональному телекоммуникационному оператору с сетью 5G требовалось предоставить облачные телекоммуникационные услуги для своей базы абонентов 5G, рассеянной по пригородным районам. Первоначальный план предусматривал строительство стационарных серверных помещений на каждом объекте вышки. Однако длительные и непредсказуемые сроки получения разрешений на гражданское строительство, прокладка кабелей на месте и продолжительные циклы приемки сделали реализацию проекта нереалистичной.

После оценки различных вариантов проектная команда выбрала модульный центр обработки данных Wizard в качестве локального вычислительного узла на периферии. Устройство поставляется полностью готовым к эксплуатации: в него встроены системы электропитания и охлаждения, системы управления и мониторинга, а также места для установки стоек; после доставки требуется лишь подключение к базовым инженерным сетям. Строительство периферийных узлов в централизованных дата-центрах с последующей их транспортировкой на периферийные объекты осуществляется значительно быстрее, чем развертывание вычислительных узлов на периферии по традиционной строительной методике. Периферийные узлы, размещаемые в самых разных условиях, позволяют размещать облачные телекоммуникационные сервисы максимально близко к пользователям 5G.

Это приложение соответствует Тепловым рекомендациям для сред обработки данных, 5-е издание  опубликовано ASHRAE TC 9.9. Стабильные эксплуатационные диапазоны для ИТ-оборудования, описанные в этом стандарте, применимы к условиям облачных телекоммуникационных услуг на периферийных узлах 5G и позволяют поставщикам услуг лучше удовлетворять потребности своих клиентов на периферии. Модульные системы и системный подход дают преимущество перед традиционными системами при решении задач, связанных с разнообразием и непредсказуемостью условий на периферийных узлах. .

Как модульный центр обработки данных Wizard отвечает требованиям инфраструктуры 5G на периферии

Архитектуры модульного центра обработки данных Wizard для периферийных узлов интегрируются на заводе и специально разрабатываются для облачных телекоммуникационных решений на периферии. В отличие от индивидуально спроектированных помещений, где подсистемы закупаются и монтируются на месте, основные компоненты — такие как ИТ-стойки, системы электропитания, системы охлаждения и система управления ИТ-инфраструктурой (DCIM) — предварительно собираются и тестируются в контролируемых заводских условиях. Каждый блок проходит несколько заводских приемочных испытаний, что минимизирует различия в качестве монтажа и повышает единообразие.

Заранее спроектированные решения модульного центра обработки данных Wizard обеспечивают быстрое развертывание. Особенно выигрывают от модульной конструкции сценарии применения на границе сети 5G. Операторы связи, стремящиеся удовлетворить неукротимый спрос на облачные пограничные сервисы, зачастую сталкиваются с трудностями при их оперативном развертывании. Своевременная поставка особенно важна для пограничных развертываний, поскольку она сводит к минимуму время простоя сервисов для конечных пользователей. Модульный центр обработки данных Wizard минимизирует типичные зависимости от гражданского строительства в процессе возведения, необходимые для создания облачных сервисов.

Во-вторых, совокупная стоимость владения остаётся ниже на всём протяжении жизненного цикла эксплуатации благодаря стандартизированным модулям, которые снижают сложность технического обслуживания и позволяют расширять мощности поэтапно. Операторы могут добавлять новые модули по мере роста трафика пользователей вместо того, чтобы инвестировать в полностью завершённое сооружение, которое на начальных этапах будет эксплуатироваться с неполной загрузкой.

Система охлаждения модульного центра обработки данных Wizard спроектирована с учётом переменных характеристик нагрузки облачных телекоммуникационных сервисов. Охлаждающие блоки кольцевой конфигурации реагируют на изменяющиеся тепловые нагрузки в ИТ-модулях. Применение в модульных центрах обработки данных Wizard систем изоляции «горячих» и «холодных» проходов, а также непрерывный воздушный поток позволяют устранить «горячие точки» и обеспечивают бесперебойную работу даже при максимальной загрузке пограничных узлов.

Выбор площадки и экологические аспекты для 5G-сервисов пограничного облака и телекоммуникаций

При создании пограничной инфраструктуры для облачных телекоммуникационных сервисов инженеры тратят больше всего времени на оптимизацию пространственной и энергетической эффективности пограничных серверов, уделяя мало внимания тому, как местные условия площадки могут повлиять на долгосрочную надёжность инфраструктуры. Пограничные узлы для сервисов 5G могут размещаться во многих нетрадиционных центрах обработки данных — например, рядом с телекоммуникационной вышкой, в промышленном здании или в техническом помещении бизнес-парка. Такие площадки зачастую имеют ограниченное пространство и могут характеризоваться значительными колебаниями температуры окружающей среды. Для пограничной инфраструктуры требуется гибкость проектирования, чтобы адаптироваться к таким площадкам, а не требовать наличия готового центра обработки данных.

Наша инженерная команда оценила множество пограничных площадок для облачных телекоммуникационных услуг и последовательно отдавала приоритет трём факторам: термостойкости, физическим габаритам и доступу к обслуживанию. Модульный центр обработки данных Wizard может эксплуатироваться при экстремальных температурах и имеет компактные физические размеры, что делает его пригодным для размещения в менее контролируемых местах. Как и другие центры обработки данных, он может быть оснащён системой DCIM для мониторинга и управления состоянием пограничных компонентов, а также для оповещения операторов облачных телекоммуникационных услуг в случае возникновения проблем. Это снижает расходы на поездки для проведения выездного обслуживания и сокращает время устранения неисправностей на пограничных площадках. Удалённый мониторинг особенно ценен для пограничных площадок, размещённых в географически удалённых локациях, поскольку на поездку к площадке для выполнения работ на месте может потребоваться значительное время.

Масштабирование облачных телекоммуникационных услуг с поэтапным модульным расширением для сетей 5G

Операторы связи начинают свои облачные телекоммуникационные услуги с нескольких пограничных узлов, обычно для создания решений на базе 5G, а затем добавляют дополнительные пограничные узлы по мере роста спроса и внедрения услуг клиентами. Операторы вынуждены использовать неэластичные, фиксированные проекты своих центров обработки данных, что часто приводит к значительным потерям. Зачастую операторам приходится прогнозировать пиковое потребление за несколько лет вперёд, что существенно увеличивает издержки. Например, модульный центр обработки данных Wizard может масштабироваться в соответствии с растущими потребностями операторов связи благодаря своей модульной конструкции.

Благодаря модульной конструкции модульного центра обработки данных Wizard операторы могут начать с одного модуля и постепенно добавлять новые по мере необходимости. Новые модули подключаются к уже существующим с помощью стандартизированных интерфейсов, что обеспечивает непрерывность работы во время расширения. Это делает пограничные облачные сервисы более эластичными и способными адаптироваться к реальным потребностям. Кроме того, операторам не нужно беспокоиться о крупных первоначальных инвестициях в неэластичную инфраструктуру центров обработки данных.

Аналогичная модульная инфраструктура на периферии, основанная на модульных центрах обработки данных Wizard, полезна для системных интеграторов в сфере телекоммуникаций, поскольку позволяет эффективнее управлять рисками. Операторы могут сначала развернуть функции облачных сервисов 5G на периферии в нескольких центрах обработки данных, прежде чем приступать к масштабному развертыванию по всему региону. Если периферийные сервисы не получат широкого распространения, оператор избежит значительных невозвратных затрат. Если же спрос на такие сервисы возрастёт, можно быстро добавить дополнительные модули для удовлетворения растущих потребностей.

Эксплуатация и техническое обслуживание на протяжении всего жизненного цикла периферийной инфраструктуры, поддерживающей облачные телекоммуникационные сервисы

Многие облачные телекоммуникационные сервисы не соответствуют соглашениям об уровне услуг не из-за аппаратных дефектов, а вследствие недостаточно продуманного долгосрочного планирования технического обслуживания на периферийных узлах 5G. На удалённых периферийных объектах обычно работает меньше техников, поэтому инфраструктура должна поддерживать простые и стандартизированные процессы технического обслуживания, а также обеспечивать чёткую локализацию неисправностей. Модульный центр обработки данных Wizard спроектирован с учётом этой эксплуатационной реальности.

Все основные подсистемы стандартизированы и предварительно протестированы на заводе. Списки запасных частей и процедуры обслуживания остаются неизменными для каждого развернутого устройства, что сокращает затраты на обучение полевых команд, поддерживающих облачные телекоммуникационные услуги. Система DCIM регистрирует все события, связанные с температурой и питанием, поэтому инженерные команды могут удалённо отслеживать эпизодические проблемы с производительностью до того, как они перерастут в сбои в работе сервиса. Подсистема охлаждения оснащена легко доступными точками обслуживания, а критически важные компоненты можно заменить без полной разборки всего модуля.

Мы также тесно сотрудничаем с клиентами для определения документов по передаче эксплуатации в ходе реализации проекта. Для каждого модульного центра обработки данных Wizard предоставляются отчёты о заводских испытаниях, протоколы калибровки датчиков и руководства по эксплуатации. Эта прозрачная документация помогает операторам связи соблюдать внутренние стандарты эксплуатации и обеспечивает более плавную передачу объектов от строительных бригад к эксплуатационным командам. Когда операторы запускают облачные телекоммуникационные сервисы на таких граничных узлах, они могут поддерживать стабильный пользовательский опыт при использовании сетей 5G без необходимости постоянного интенсивного присутствия на месте.

Часто задаваемые вопросы

В1: Как инфраструктура граничных вычислений улучшает облачные телекоммуникационные сервисы для сетей 5G?

О1: Инфраструктура граничных вычислений размещает вычислительные ресурсы ближе к конечным пользователям, что снижает задержки при предоставлении облачных телекоммуникационных сервисов. Граничные центры обработки данных также способствуют распределению вычислительной нагрузки по местам, расположенным ближе к конечным пользователям. Локальная обработка позволяет поддерживать приложения реального времени в сетях 5G.

Вопрос 2: Что делает модульный центр обработки данных Wizard подходящим для развертывания на телекоммуникационных пограничных узлах?

Ответ 2: Предварительная интеграция и компактные габариты модульного центра обработки данных Wizard делают его пригодным для удалённых сайтов 5G. Он также оснащён встроенной системой охлаждения и мониторинга, что поддерживает развертывание на пограничных узлах. Он обеспечивает поэтапное внедрение облачных телекоммуникационных сервисов и сокращает объём строительно-монтажных работ на месте.

Вопрос 3: Соответствует ли конструкция глобальным тепловым стандартам для ИТ-оборудования?

Ответ 3: Тепловая конструкция соответствует Руководству ASHRAE TC 9.9 по тепловым условиям в средах обработки данных (5-е издание) и обеспечивает стабильные температурные условия на входе для пограничного ИТ-оборудования.

Вопрос 4: Можно ли расширить ёмкость после первого запуска пограничного сервиса 5G?

Ответ 4: Да, ёмкость можно расширить. Облачные телекоммуникационные сервисы поддерживают большое количество сервисов и пользователей, что приводит к росту нагрузки на трафик. В этом случае к пограничным узлам можно добавить дополнительные модули модульного центра обработки данных Wizard.

Вопрос 5: Какие виды технического обслуживания доступны для удалённых пограничных узлов?

A5: Удалённые граничные узлы содержат систему DCIM, которая обеспечивает удалённый мониторинг и оповещение о проблемах. Другие компоненты стандартизированы. Документы и информация о заводских испытаниях упрощают устранение неполадок на месте.