云计算、5G、主要协议、云特点

作为了解简单的看一下5g的魅力

文章目录

作为了解简单的看一下5g的魅力
- 一、5g移动通信
- - 1、网络设备及组网
  - 2、发展历程
- 二、5G技术特点
- 三、5G应用场景主要作用的三大领域
- - 1、增强的移动宽带（eMBB）
  - 2、海量机器通信（mMTC）
  - 3、超高可靠和低时延通信（uRLLC）
- 四、SON、SDN、NFV的含义
- - 1、SON动态自组织网络
  - 2、SDN软件定义网络
  - 3、NFV网络功能虚拟化
  - 4、软件定义网络与网络功能虚拟化区别
- 五、中国要大力发展5G，最主要解决的问题
- - 1、新型的使用场景
  - 2、终端设备
  - 3、场景安全挑战
- 六、关键技术
- - 1、光纤直连
  - 2、无源技术
  - 3、有源技术
  - 4、切片技术
- 七、5G主要协议及云特点
- 八、云计算
- - 【1】认识云计算
  - 【2】服务引擎
  - 【3】云计算发展的背景
  - 【4】云计算的核心关注
  - 【5】核心技术和云计算的特点
  - 【6】核心特征
  - 【7】云应用

一、5g移动通信

1、网络设备及组网

2、发展历程

移动通信的发展总共经历了5代，一g一代，每10一个周期。在每一代我们使用的设备也有天壤之别。

二、5G技术特点

与4g做个比较

传说中的5g之花

三、5G应用场景主要作用的三大领域

1、增强的移动宽带（eMBB）

2、海量机器通信（mMTC）

3、超高可靠和低时延通信（uRLLC）

四、SON、SDN、NFV的含义

1、SON动态自组织网络

动态自组织网络技术是在5G蜂窝网络授权和控制下，在本地可以将基站、终端以及各种新型的末端节点动态组建成网络，弥补传统蜂窝网架构在组网灵活性方面的不足。另外，还可以通过组建动态自组织网络，实现设备间通信，提升网络频谱效率。
动态自组织网络应用场景包括：
1、针对低时延髙可靠场景，降低端到端时延，提髙传输可靠性；
2、针对低功耗大连接场景，延伸网络覆盖和接入能力。另外，适应灾害等应急场景，提升网络的可靠性。

2、SDN软件定义网络

新型网络创新架构，是网络虚拟化的一种实现方式。其核心技术OpenFlow通过将网络设备的控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活制，使网络作为管道变得更加智能，为核心网络及应用的创新提供了良好的台。

3、NFV网络功能虚拟化

一种对于网络架构的概念，利用虚拟化技术，将网络节点阶层的功能，分割成几个功能区块，分别以软件方式实作，不再局限于硬件架构。

4、软件定义网络与网络功能虚拟化区别

SDN（软件定义网络）：是面向网络架构的创新
NFV（网络功能虚拟化）：是面向设备形态的创新

五、中国要大力发展5G，最主要解决的问题

除了主要的钱以为IPv6也在潜力挖掘中，石墨烯电池的发掘，当然每一个时代的发展要有安全的防护才行。

1、新型的使用场景

移动热点：大量热点带来的超密组网挑战
物联网络：物联新业务远超人的活动范围
低空、高空覆盖：无人机、飞机航线覆盖

2、终端设备

联网终端爆发式增长
终端多模式研发、工艺、电池寿命等挑战

3、场景安全挑战

SDN和NFV安全防范
eMBB（增强的5G带宽）：安全处理性能、二次认证、已知漏洞
mMTC（海量物联）：轻量化安全、海量连接信令风暴
uRLLC（超可靠和低延时通信）：低延时的安全算法、边缘计算、隐私保护

六、关键技术

作为了解看一下5g架构以及用到的相关技术

1、光纤直连

2、无源技术

3、有源技术

4、切片技术

七、5G主要协议及云特点

1、MAC
媒体访问控制协议
2、RLC
无线链路控制协议
3、RPC
无线资源控制协议
4、NAC
网络接入控制协议

八、云计算

【1】认识云计算

云计算（Cloud Computing）是分布式计算的一种，指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，然后通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。现阶段的云计算通过不断进步，已经不单单是一种分布式计算，而是分布式计算、效用计算、负载均衡、并行计算、网络存储、热备份冗杂和虚拟化等计算机技术混合演进并跃升的结果。云计算常与网格计算、效用计算、自主计算相混淆。
网格计算：分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机组成的一个超级虚拟计算机，常用来执行一些大型任务；
效用计算：IT资源的一种打包和计费方式，比如按照计算、存储分别计量费用，像传统的电力等公共设施一样；
自主计算：具有自我管理功能的计算机系统。
事实上，许多云计算部署依赖于计算机集群（但与网格的组成、体系结构、目的、工作方式大相径庭），也吸收了自主计算和效用计算的特点。
结合NIST关于云计算定义中5个特点，可以如下理解云计算：
　　a) 按需自服务;
　　b) 资源池化;
　　c) 快速弹性可扩展;
　　d) 广泛的网络接入;
　　e) 可测量性;
　　f) 多租户架构;

【2】服务引擎

云服务引擎（Aliyun Cloud Engine，ACE）是一套基于弹性计算服务的Web应用托管环境,可以大大简化开发和部署应用的复杂度。ACE为应用提供负载均衡、弹性伸缩、故障恢复、安全沙箱的支持，同时集成了Session、缓存、文件存储、定时任务等分布式服务，让PHP、NodeJS等流行的Web开发语言可以更加便捷地使用云计算服务。
（1）负载均衡
访问在多个应用实例中均衡分布，避免单点故障，通过改变实例个数调整处理能力。
（2）弹性伸缩
根据实际消耗自动调整CPU、内存、网络流量、服务运行实例等资源，可按需购买资源，无须一次性大投入。
（3）故障恢复
多实例并行，任一实例宕机不会影响应用可用性，系统自动完成运行实例与数据的恢复。
（4）安全沙箱
安全隔离各个应用实例，能够有效防御网络攻击。
（5）分布式服务
集成了Session、缓存、文件存储、定时任务、图片处理等分布式服务，以API形式提供给应用开发者，简单高效。
（6）便捷部署
无须购买服务器，无需安装维护操作系统、数据库、web server等复杂环境，轻松完成集群应用的部署操作。无须复杂的架构设计，即可应对千万级的日访问量。

【3】云计算发展的背景

云计算由一系列可以动态升级和被虚拟化的资源组成，这些资源被所有云计算的用户共享并且可以方便地通过网络访问，用户无需掌握云计算的技术，只需要按照个人或者团体的需要租赁云计算的资源。云计算是继1980年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变。云计算的出现并非偶然，早在上世纪60年代，麦卡锡就提出了把计算能力作为一种像水和电一样的公用事业提供给用户的理念，这成为云计算思想的起源。在20世纪80年代网格计算、90年代公用计算，21世纪初虚拟化技术、SOA、SaaS应用的支撑下，云计算作为一种新兴的资源使用和交付模式逐渐为学界和产业界所认知。中国云发展创新产业联盟评价云计算为“信息时代商业模式上的创新”。继个人计算机变革、互联网变革之后，云计算被看作第三次IT浪潮，是中国战略性新兴产业的重要组成部分。它将带来生活、生产方式和商业模式的根本性改变，云计算将成为全社会关注的热点。云计算（Cloud Computing）是分布式计算（Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）、网络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化（Virtualization）、负载均衡（Load Balance）等传统计算机和网络技术发展融合的产物。

【4】云计算的核心关注

（1）政府用户核心关注
对政府用户而言，云计算不仅能够提高办公效率、节约信息化成本，还能够帮助其实现管理创新和服务型政府转型。政府不仅是云计算重要应用主体，更是重要的市场规则制定者、产业运营监督者和产业发展推动者。政府的推动可以促进云计算产业跨越式发展。例如，各地政府结合当地产业规划，积极建立云计算产业发展与创新基地，通过资金支持大力培育云计算技术服务厂商，建立面向城市管理、产业发展、电子政务、中小企业服务等领域的云计算示范平台，推动IT厂商向云计算服务商转型，并引导云计算技术和服务厂商向产业基地集聚，组建云计算产业联盟，形成合力参与全球云计算产业竞争。在云计算产业发展中，政府用户关注的核心聚焦在数据安全、云计算的标准建设及产业生态系统打造等方面。
（2）企业用户核心关注
企业能够利用云计算整合其现有的数据中心，实现对已有IT资源的充分利用，提高信息系统的效率和性能，加强经营决策的实时性。各类面向行业的云服务能够为企业发展提供重要支撑，使企业（特别是中小企业）加快研发进程，缩短产品投入市场的时间。因此，企业在部署云计算服务时，更注重云的安全性、云服务提供商的运营经验及现有的成功案例等。随着云计算的不断发展，可供企业选择的云服务越来越多，云的可移植性、数据集成、迁移成本等也将成为企业用户关注的核心问题。
（3）消费者核心关注
尽管大多数个人用户并不清楚地知道或者不关心云计算概念，事实上已经有相当多的用户已经是云计算的使用者了。多年来，消费者事实上一直都在慢慢向云计算环境靠拢，如电子邮件（如微软的Hotmail、Google的Gmail）、在线办公软件（如文字处理、电子表格）、网络硬盘、即时通讯（如MSN、QQ）等。由于消费习惯的原因，中国的消费者在选购产品时，往往货比三家，注重产品的口碑，在做出购买的决策时，往往表现出一定的从众倾向，对那些市场占有率高的品牌更加偏爱。因此，消费者在选购云服务时，对云提供商的口碑、用户数量和一致性体验表现出了特别的关注，其次才是云服务的可用性及数据隐私性，最后才考虑价格的因素。

【5】核心技术和云计算的特点

云计算系统核心技术：并行计算。并行计算（Parallel Computing）是指同时使用多种计算资源解决计算问题的过程，是提高计算机系统计算速度和处理能力的一种有效手段。它的基本思想是用多个处理器来协同求解同一问题，即将被求解的问题分解成若干个部分，各部分均由一个独立的处理机来并行计算。并行计算系统既可以是专门设计的、含有多个处理器的超级计算机，也可以是以某种方式互连的若干台的独立计算机构成的集群。通过并行计算集群完成数据的处理，再将处理的结果返回给用户。
1、编程模式
2、海量数据分布存储技术
3、海量数据管理技术
4、虚拟化技术
5、云计算平台管理技术
6、信息安全管理技术
云计算具有以下几个主要特征：
(1)资源配置动态化。根据消费者的需求动态划分或释放不同的物理和虚拟资源，当增加一个需求时，可通过增加可用的资源进行匹配，实现资源的快速弹性提供；如果用户不再使用这部分资源时，可释放这些资源。云计算为客户提供的这种能力是无限的，实现了IT资源利用的可扩展性。
(2)需求服务自助化。云计算为客户提供自助化的资源服务，用户无需同提供商交互就可自动得到自助的计算资源能力。同时云系统为客户提供一定的应用服务目录，客户可采用自助方式选择满足自身需求的服务项目和内容。
(3)以网络为中心——云计算的组件和整体构架由网络连接在一起并存在于网络中，同时通过网络向用户提供服务。而客户可借助不同的终端设备，通过标准的应用实现对网络的访问，从而使得云计算的服务无处不在。
(4)服务可计量化。在提供云服务过程中，针对客户不同的服务类型，通过计量的方法来自动控制和优化资源配置。即资源的使用可被监测和控制，是一种即付即用的服务模式。
(5)资源的池化和透明化——对云服务的提供者而言，各种底层资源（计算、储存、网络、资源逻辑等）的异构性（如果存在某种异构性）被屏蔽，边界被打破，所有的资源可以被统一管理和调度，成为所谓的“资源池”，从而为用户提供按需服务；对用户而言，这些资源是透明的，无限大的，用户无须了解内部结构，只关心自己的需求是否得到满足即可。

【6】核心特征

1、敏捷：使用户得以快速的，且以低价格的获得技术架构资源。
2、应用程序界面API的可达性是指允许软件与云以类似“人机交互这种用户界面设施交互相所相一致的方式”来交互。云计算系统典型的运用基于REST网络架构的API。
3、在公有云中的传输模式中支持已经转变为运营成本，故费用大幅下降。
4、设备和本地依赖允许用户通过网页浏览器来获取资源而无需关注用户自身是通过何种设备或在何地介入资源（如 PC，移动设备等）。通常设施是在非本地的（典型的是由第三方提供的），并且通过英特网获取，用户可以从任何地方来连接。
5、一种称为多租户的软件架构技术允许在多用户池下共享资源与消耗：体系结构的中央化使得本地的耗用更少（例如不动产，电力等）；峰值负载能力增加（用户无需建造最高可能的负载等级）；原先利用率只有10-20%的系统利用效率增加了。
6、如果多个冗余站点被使用，则改进了可靠性。
7、可扩展性：经由在合理粒度上按需的服务开通资源，接近实时的自服务，无需用户对峰值负载进行工程构造。
8、性能受到监控, 同时一致性以及松耦合架构通过web services作为系统接口被构建来。
9、因为数据集中化了，故安全性得到了提升，增加了关注安全的资源等，但对特定敏感数据的失控将是持续关注的，且内核存储的安全性缺少关注较之传统系统而言，安全性的要求更加高。
10、高度自动化、虚拟化。

【7】云应用

（1）云物联应用
云计算和物联网之间的关系可以用一个形象的比喻来说明：“云计算”是“互联网"中的神经系统的雏形，“物联网”是“互联网”正在出现的末梢神经系统的萌芽。“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。
物联网的两种业务模式：
1．MAI（M2M Application Integration), 内部MaaS；
2．MaaS（M2M As A Service), MMO, Multi-Tenants(多租户模型）。
随着物联网业务量的增加，对数据存储和计算量的需求将带来对“云计算”能力的要求：
1．云计算：从计算中心到数据中心在物联网的初级阶段，PoP即可满足需求；
2．在物联网高级阶段，可能出现MVNO/MMO营运商（国外已存在多年），需要虚拟化云计算技术，SOA等技术的结合实现互联网的泛在服务：TaaS （everyTHING As A Service)。
（2）云安全应用
云安全(Cloud Security)是一个从“云计算”演变而来的新名词。云安全的策略构想是：使用者越多，每个使用者就越安全，因为如此庞大的用户群，足以覆盖互联网的每个角落，只要某个网站被挂马或某个新木马病毒出现，就会立刻被截获。“云安全”通过网状的大量客户端对网络中软件行为的异常监测，获取互联网中木马、恶意程序的最新信息，推送到Server端进行自动分析和处理，再把病毒和木马的解决方案分发到每一个客户端。
（3）云储存应用
云存储是在云计算(cloud computing)概念上延伸和发展出来的一个新的概念，是指通过集群应用、网格技术或分布式文件系统等功能，将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作，共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。当云计算系统运算和处理的核心是大量数据的存储和管理时，云计算系统中就需要配置大量的存储设备，那么云计算系统就转变成为一个云存储系统，所以云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。
（4）云呼叫应用
云呼叫中心是基于云计算技术而搭建的呼叫中心系统，企业无需购买任何软、硬件系统，只需具备人员、场地等基本条件，就可以快速拥有属于自己的呼叫中心，软硬件平台、通信资源、日常维护与服务由服务器商提供。具有建设周期短、投入少、风险低、部署灵活、系统容量伸缩性强、运营维护成本低等众多特点；无论是电话营销中心、客户服务中心，企业只需按需租用服务，便可建立一套功能全面、稳定、可靠、座席可分布全国各地，全国呼叫接入的呼叫中心系统。讯鸟云呼叫中心产品通过分布部署和集中管理能力、大数据采集和分析能力，帮助企业提高人均产值，提高资源利用率，改善客户体验，通过公云、混合云、私云满足不同客户的需求。公云用户无需任何设备、安装即可快速运行，起到立竿见影的效果；混合云在解决大集中、小分散上发挥作用；私云在个性化、高性能、私密性上发挥作用。
（5）私有云应用
私有云（Private Cloud）是将云基础设施与软硬件资源创建在防火墙内，以供机构或企业内各部门共享数据中心内的资源。创建私有云，除了硬件资源外，一般还有云设备（IaaS）软件；现时商业软件有VMware的 vSphere 和Platform Computing 的 ISF，开放源代码的云设备软件主要有Eucalyptus和OpenStack。
（6）云游戏应用
云游戏是以云计算为基础的游戏方式，在云游戏的运行模式下，所有游戏都在服务器端运行，并将渲染完毕后的游戏画面压缩后通过网络传送给用户。在客户端，用户的游戏设备不需要任何高端处理器和显卡，只需要基本的视频解压能力就可以了。就现今来说，云游戏还并没有成为家用机和掌机界的联网模式，因为至今X360仍然在使用LIVE，PS是PS NETWORK ，wii是wi-fi。但是几年后或十几年后，云计算取代这些东西成为其网络发展的终极方向的可能性，非常大。如果这种构想能够成为现实，那么主机厂商将变成网络运营商，他们不需要不断投入巨额的新主机研发费用，而只需要拿这笔钱中的很小一部分去升级自己的服务器就行了，但是达到的效果却是相差无几的。对于用户来说，他们可以省下购买主机的开支，但是得到的确是顶尖的游戏画面（当然对于视频输出方面的硬件必须过硬。）。你可以想象一台掌机和一台家用机拥有同样的画面，家用机和我们今天用的机顶盒一样简单，甚至家用机可以取代电视的机顶盒而成为次时代的电视收看方式。
（7）云教育应用
视频云计算应用在教育行业的实例：流媒体平台采用分布式架构部署，分为web服务器，数据库服务器、直播服务器和流服务器，如有必要可在信息中心架设采集工作站搭建网络电视或实况直播应用，在各个学校已经部署录播系统或直播系统的教室配置流媒体功能组件，这样录播实况可以实时传送到流媒体平台管理中心的全局直播服务器上，同时录播的学校也可以上传存储到信息中心的流存储服务器上，方便今后的检索、点播、评估等各种应用。
（8）云会议应用
云会议是基于云计算技术的一种高效、便捷、低成本的会议形式。使用者只需要通过互联网界面，进行简单易用的操作，便可快速高效地与全球各地团队及客户同步分享语音、数据文件及视频，而会议中数据的传输、处理等复杂技术由云会议服务商帮助使用者进行操作。目前国内云会议主要集中在以SAAS（软件即服务）模式为主体的服务内容，包括电话、网络、视频等服务形式，基于云计算的视频会议就叫云会议。云会议是视频会议与云计算的完美结合，带来了最便捷的远程会议体验。及时语移动云电话会议，是云计算技术与移动互联网技术的完美融合，通过移动终端进行简单的操作，提供随时随地高效地召集和管理会议。
（9）云社交应用
云社交（Cloud Social）是一种物联网、云计算和移动互联网交互应用的虚拟社交应用模式，以建立著名的“资源分享关系图谱”为目的，进而开展网络社交，云社交的主要特征，就是把大量的社会资源统一整合和评测，构成一个资源有效池向用户按需提供服务。参与分享的用户越多，能够创造的利用价值就越大。