2022年10月14日
By 蒂姆Siglin 特约编辑
专题文章

为什么边缘计算在流媒体中很重要

T在我们的行业中，没有一句话经常被重复(笔者可能和其他人一样对此感到内疚)。. 第一个是对过去变成现在的认可:“变化越多, 他们就越保持不变,这句话出自让-巴蒂斯特·阿尔方斯·卡尔, 他是一位法国作家和前教师，后来成为教育改革者, 他也喜欢钓鱼. 我们这些在这个行业工作了十多年的人经常会看到同样的想法——有些很聪明, 一些平庸的, 还有一些人在他们的时代之前以不同的名字吹捧，好像这些古老的思想能够, 用公关的话来说, 使公司重新成为“创新和开拓性的流媒体领导者”.”

另一句格言对我们的行业来说有点深奥:“当时代变得有趣时, 剑永远不会嫌多,” 小说家乔治·R.R. 马丁在 乌鸦的盛宴用流媒体的话说，就是HBO的游戏 of 宝座——也就是几年前轰动互联网的流媒体剧集. 当然, 我们这个行业的人不会说, “剑永远不会嫌多,而是, “你不能有太多的存在点”(简称PoPs).

这两句话背后的思想过程在今年业界在波士顿举行的流媒体东部2022年会议上汇合了, 这是2019年感恩节前在洛杉矶举行的2019年西部流媒体大会以来我们第一次亲自聚在一起. 今年流媒体东部的总结词是“边缘计算”,这是一个新兴的想法，它借鉴了20世纪90年代末的流媒体建筑概念，但也深深扎根于我们刚刚经历的大流行时期.

为什么边缘计算很重要?

一方面，一方面, 有人说，边缘计算只不过是重新审视以核心为中心的cdn和以pop为中心的cdn之间的争论. 另一方面, 你有几个关键的号角, 部分是作为区分CDN和边缘计算的一种方式，部分是作为一种提醒业界的方式, 边缘计算(Edge computing)可能只是一个时代已经到来的想法. 少数人甚至认为边缘计算是必要的, 随着流媒体的全球化——至少在世界上有互联网的部分地区(稍后会详细介绍)——从按需播放开始, 基于文件的工作流转变为实时交付工作流，这可能会实现实时全局事件流的承诺.

定义边缘

在进入不同的边缘计算方法之前, 让我们首先看看计算行业是如何定义边缘的. 第一站是数据分析公司IDC. 它将边缘定义为“物理端点和核心之间的多形式空间”，并将核心定义为“位于云位置或传统数据中心的后端”(本文稍后将对此进行详细介绍)。.

另一个关于边缘计算的角度来自惠普企业, 卖大铁的, 包括开关, 路由器, 以及强大的工作站. 从它的角度来看, 边缘计算是“分布式的”, 开放的IT架构”，分散处理能力. 该公司表示，边缘计算要求“数据由设备本身或本地计算机或服务器处理”, 而不是传输到数据中心.”

这两个定义表明，边缘计算并不意味着发生在数据中心. 虽然这是一些边缘计算定义的关键部分，但它真的实用吗?

精简数据中心

如今，如此多的互联网流量流经大型数据中心——有人估计，全球20%的数据流量集中在弗吉尼亚州北部的几个县, 其中80%是IP视频流量——我们如何将数据中心的集中式交付模式从一百万或更多平方英尺的单层洞穴式设施转移到边缘, 在那里，即使是美国最偏远的农村地区，也可以在离家更近的地方进行选举.S.? 见证美国农村和城市之间的数字鸿沟是非常具有挑战性的, 尤其是在大流行的Zoom教室阶段, 很多学生在家连不上网络，这就是为什么我和一些同事创办了一个新的非营利性研究机构. 501(c)(3)被称为帮助我重新连接, 它的目的是探索重新连接那些在拨号中断时失去基本互联网功能的社区的模式.

随着我们探索互联互通的选择，与新兴经济体并行工作，重点是帮助我流研究基金会，我们已经意识到数据中心不会消失，但它会大幅缩小. 参观了Tulix在亚特兰大的总部，参观了它的数据中心，巩固了我心中的模式. 在过去的几年里，Tulix在AT中占有相当大的地位&位于市中心的T大楼. 但是随着光纤带宽的增加和在单个数据服务器内处理的进步, 该公司选择购买一座小得多的历史建筑来安置其双数据中心. 具有讽刺意味的是, 鉴于运输和加工技术的进步, 与十年前在亚特兰大相比，Tulix能够从毗邻佐治亚理工学院的小型设施中输送更多的流量&T建筑.

为了进一步测试我们称之为“小城镇数据中心”的模型，它适合Tulix数据中心的大小——大约15个,000–20,000平方英尺, 或传统数据中心规模的一小部分- Help Me流研究基金会与Tulix和流媒体合作，在2022年流媒体春季状态调查中围绕边缘计算和数据中心提出问题.

调查和流媒体东部的主题演讲，以及后续报告, 详细说明了一个关键点:超过65%的受访者表示，他们的公司正在考虑利用小型企业, 区域数据中心的边缘计算策略, 而不是更大的数据中心.

So, 行业情绪和运营成本都倾向于更小的数据中心, 我们正在着手建立第一个非营利性数据中心, 它位于阿巴拉契亚乡村小镇的中心. 到年底, 我们应该能透露更多的细节, 但如果我们能在一个小镇破解这个模型, 展望未来, 使用建于20世纪初的现有建筑, 其中许多数据中心正在迅速恶化，但它们都位于城镇的中心地带，吸引着数倍于其名义人口的工作和购物人群——这可能证明，缩小数据中心以适应人口较少的地区的模式是一种可行的财务和运营策略.

我们能做到多小?

缩小数据中心的整个前提, 然而, 假设有一个相当大的数据管道(或三个或四个)进入小镇数据中心的位置. 这种必要性不能被低估, 由于20-30秒延迟的直播传输正迅速让位于通常延迟不到2秒的近实时流媒体, 在规模, 从摄入到输送.

然而，人们正在考虑一种更小的模型——不仅仅是兜售无人机视频监控或智能洗衣机的物联网(IoT)支持者——这种模型可以将“数据中心”缩小到几个手提箱那么大.

史蒂夫·米勒-琼斯，产品战略副总裁 Netskrt, 他表示，他的公司有兴趣“将内容传播到互联网的各个角落”, 互联网中难以触及的部分,这不仅包括偏远或农村地区，还包括飞机等移动目标, 公共汽车, 和火车. 他指出，总的来说，观众的规模经常被误解. “那里的网络连接断断续续, 人口通常只是统计上的小,他说, 添加, “在个别情况下, 他们是[小], 但是随着时间的推移, 他们不是. 在这个环境中，用户可用的百家乐软件和用户如何上游之间也存在不平衡, 前传和回程之间的不平衡.”

结果是, 无论是米勒-琼斯在Netskrt的案例，还是我们在Help Me Reconnect的案例, 这种连通性的差异可以追溯到明显的经济影响. “我们发现，这类市场通常被视为遥不可及，不属于典型的CDN领域, 因为这并不是他们真正想要接触的对象,米勒-琼斯说. 他指出，Netskrt的一个客户在英国经营着长途铁路服务, 通过这项服务向乘客提供高质量的直播，目的是在心理上缩短旅程.

毕竟, 如果你在火车的过道里走来走去，试图让你的智能手机或平板电脑有像样的网络连接, 你也更有可能因为旅程的长度而感到沮丧. 相反, 如果你有稳定的网络连接，可以沉浸在现场观看板球比赛或足球比赛，甚至是观看一个好的点播系列节目，时间会感觉过得更快.

“如果你在夜间做缓存管理之类的事情,米勒-琼斯说, 或者利用火车在交通便利的地方行驶的时间, 比如车站或仓库, 你希望这种力量能持续下去, 事实证明，它不一定能做到这一点, 因为很多时候, 火车在夜间停运. 因此，你必须考虑如何在这种环境中管理缓存.”

为什么要关注火车?? 他们有相当多的忠实受众. 在你.K. 国内服务, 与3,500列火车，平均行程时间不到2小时, 这对每年近20亿人次的国内铁路客运量来说意义重大. So, 在这种情况下，解决边缘计算的挑战意味着要接触到大量以前未开发的受众，这些受众可能更倾向于在农村飞驰时消费内容，这是有道理的.

为什么边缘计算模式可能会奏效

为了更好地理解那些经常处于远程和间歇性网络上的用户的边缘情况问题, 了解典型的CDN交付是如何工作的是有帮助的. 当内容提供商希望向终端用户(特别是那些使用蜂窝网络(智能手机)或Wi-Fi(平板电脑)的移动设备的用户)交付内容时，内容提供商通常会使用CDN. cdn通常位于自治系统内的互连点(对等点), 使用统一路由策略的更大的网络组是哪一个. 每个自治系统被分配一个号码(ASN)。.

Miller-Jones指出，内容所有者通常拥有“许多cdn，他们使用这些cdn向最终用户交付内容,在某些情况下，“一个CDN可能跨越ASN边界”,这意味着部署的一部分在对等点. 另一个CDN可能位于ASN边界内, 哪一个, Miller-Jones说, ，暗示部署技术可能存在普遍差异, 容量管理, 以及cdn正在使用的通用技术环境.这种差异可能会导致严重的延迟问题, 尽管正在采取措施解决cdn之间的共性(例如 CDN联盟)， CDN足迹和最后一英里之间的差距也在扩大.

回到火车乘客的例子, 而他们自己可能会看到他们连接到Wi-Fi，并期望典型的宽带速度, 列车本身通常连接到无线蜂窝网络. So, 火车上移动设备上的媒体播放器, 通过Wi-Fi连接, 预计他们可以要求Wi-Fi的媒体消费速度. 与此同时, 因为连接是通过无线蜂窝数据提供商发出的，而无线蜂窝数据提供商本身位于一个优化的ASN中，以便通过电信公司的网络进行传输，所以内容提供商(CDN)将请求视为来自蜂窝网络，并将其视为典型的移动电话连接. 如果有效的话, 这样火车乘客至少可以得到一些视频传输, 虽然可能不是他们喜欢的速度. 然而,, 通常, 它几乎可以工作, 这意味着乘客希望他们能看到一些东西, 但这种连接充其量是断断续续的.

Netskrt的方法是提供一个边缘CDN，介于传统CDN和OTT内容提供商之间. 本质上, 该公司在列车上放置了一个核心缓存，然后想办法间歇性地填充它. “它可以是简单的标题管理和火车上的缓存,米勒-琼斯说, “我们与他们进行沟通，并对内容进行优先排序，以便不断用OTT提供商推广的内容和观众消费的内容来填充列车上的缓存。.“剩下的是需要通过上游链路移动的小数据速率必需品, 例如DRM或身份验证, 而实际内容本身已经缓存在列车中.

这背后有技术上的魔力, 当然, 因为算法必须预测接下来要播放什么. 如果预期的结果是错误的, 缓存将被不太可能被查看的内容填充. 但, 米勒-琼斯说, 使用“DNS委托或32委托或仅在列车中使用主机名目标来将请求定向到缓存中”通常是有效的.

逐渐接近城乡平衡

总之, 让我们回到农村问题上来, 当地家庭可能有足够的Wi-Fi，甚至可能有不错的下行连接，可以观看缓存的点播内容, 但几乎没有回程能力(这意味着参加Zoom课程的能力有限), 商务会议, 或与亲戚FaceTime聊天). 这个市场有多大, 主要的内容提供商是否关心将边缘移动到偏远或农村地区的需求?

根据世界银行的估计, 在全球范围内, 大约44%的人生活在偏远或农村地区. 而每个单独的连接口袋都很小, 而且，从这些农村地区进行现场直播的回程费用可能很昂贵, 在总, 从社会或经济的角度来看，这不是一个可以忽视的小人口.

“如果我们回到我们对大型活动的容量城市规划或未来5年或10年的容量规划的看法,米勒-琼斯说, “统计相关性领域是关于大量有良好联系的人群. 但世界上有44%的人, 从单一事件的角度来看, 可能并不重要, 但这与我们的内容提供商和他们接触观众的渠道有关, 订阅者的增加, 流失率, 甚至是收入.”

这又把我们带回到缩小数据中心的问题上. 就像阿巴拉契亚中部地区，“帮助我重新联系”是第一个目标, 有许多乡村或偏远的地方隐藏在群山之中, 在咆哮中, 甚至在遥远的沙漠里. 这些地方都不是建立任何规模的数据中心的理想场所, 但它们与庞大的数据中心的想法非常不相容，因为数据中心需要消耗大量的能源和水来冷却. 然而，其中许多公司也有现有的建筑，可以进行改造，以真正在最需要的地方提供边缘计算:向服务严重不足的44%人口提供边缘计算，这些人口尚未能够积极参与我们大多数人认为理所当然的数字世界. 是时候改变这种状况了，一次一个边缘设备.