1.3　5G時代的大數據技術發展方向

1.3.1　多云架構基礎設施

5G時代“大帶寬、超連接、低時延”的網絡特征引發無限應用場景，例如AR/VR游戲視頻、車聯網、工業互聯網等，將給5G網絡帶來海量的數據處理需求，以及網絡低延時性能要求，這使得電信運營商不得不將數據中心計算能力盡可能貼近用戶端，集中式數據中心必然向分布式數據中心進行演化，電信運營商將需要提供邊緣計算能力，據初步估計，5G網絡2/3的網絡開支將是面向邊緣計算中心的開支。未來電信運營商數據中心將以分布式級聯方式部署在從邊緣到匯聚直至核心網上向數據中心云網一體化演進，呈現“分布式級聯網絡云”架構。多云戰略未來趨勢如圖1-6所示。

1.3.2　大數據云邊協同計算

在5G網絡下，大數據計算中心由原來的集中的核心網絡數據中心延伸至邊緣節點，核心網云計算中心和邊緣計算中心（MEC）構成一個計算網絡，每一個邊緣節點都是一個小型的云計算中心，每個邊緣節點根據不同的場景和數據觸發相關計算任務，在本地完成后，將信息快速傳送至下一級數據中心。多云網絡級聯大數據基礎設施如圖1-7所示。

√　邊緣計算節點：聚焦實時、短周期數據的分析，能更好地支撐本業務的實時智能化處理與執行。

√　核心網云計算平臺：聚焦非實時、長周期數據的分析，能夠在周期性維護、業務決策支撐等領域發揮特長。

1.3.3　數據虛擬化部署環境

5G網絡架構引入SDN/NFV技術，使得所有的網絡內容都可以用軟件實現，大大提升了網絡的靈活性，通過網絡切片運營可以為不同場景、不同行業、不同需求、不同物聯網快速實時地進行網絡部署，使得網絡整體效益大幅提升。在不同切片場景下，有大量對數據采集、數據處理、數據分析、人工智能服務等的需求，在5G網絡環境下，大數據能力需要深度融入不同的網絡切片的應用場景中，提供不同層次的數據服務能力，面向場景敏捷、高效、實時地提供大數據及智能化服務。

在5G網絡功能虛擬化（NFV），以及計算和存儲能力虛擬化的基礎上，用戶通過SDN可以配置網絡，還可以根據商業模式和業務需求在不同邊緣和區域通過虛擬化數據功能（DFV）部署大數據平臺組件服務，根據網絡切片配置相應的大數據服務。基于微服務的數據虛擬化運行環境如圖1-8所示。

通過數據功能虛擬化（DFV）提供的能力和服務，用戶可以根據不同的數字化業務商業模式快速定制化部署所需的數據功能，通過部署不同的數據組件功能，并將其與數字化業務場景進行關聯，實現大數據能力與網絡切片服務場景深度融合，幫助運營商及運營商客戶實現數字化服務創新。

1.3.4　數字化實體建模方式

5G網絡及相關技術推動工業物聯網飛速發展，5G網絡通過場景和智能化連接，實現萬物互聯，通過數字化建模實現現實世界和數字世界的映射。數字孿生是現實世界和數字世界溝通的橋梁，是現實世界中物理實體的配對虛擬體（映射）。這個物理實體（或資產）可以是一個設備或產品、生產線、流程、物理系統，也可以是一個組織。

未來的業務開發將從流程思維優先轉變到數據思維優先，以數據（data）、信息（information）、知識（knowledge）及智慧（wisdom）抽象出物理世界在數字世界的DIKW體系，構建相關行業的知識圖譜，進而面向場景實現數據驅動智能化的業務。基于DIKW體系的數據智能架構如圖1-9所示。

1.3.5　大數據實時處理能力

隨著5G網絡的發展，涌現出大量高帶寬、低時延、超連接的需求場景，特別是實時互聯技術、工業控制技術對網絡傳輸、數據返回和實時控制的實時性要求高，部分場景實時性要求在10ms以內，需要邊緣計算與云邊協同實現。

√　通過邊緣節點實現物理世界的實時連接，為物理世界建立實時、系統的認知數字化模型。

√　構建邊云協同的實時數據采集、實時數據傳輸、實時數據計算、實時策略反饋等一些實時計算能力。

在5G應用場景需求的推動下，未來需要提升數據實時處理能力，構建全網實時數據引擎，加速基于數據流的持續型智能。如圖1-10所示，通過實時數據引擎，實現物理世界與數字世界的實時連接，能夠實時預測物理世界的狀態，然后驅動物理世界優化運行，實現商業過程和生產過程的協作，幫助企業實現數字化轉型。

1.3.6　數據驅動型生產應用

5G網絡下隨著大數據環境的分布式部署，應用架構也更加趨于分布式。根據數字化業務需要，從邊緣網到核心網的每級數據中心都可能部署應用的相關功能。同時每級數據中心的部分應用都會進一步將OLAP融合進入OLTP，形成數據驅動型應用。各個層級的OLAP服務將會充分利用實時數據流，結合本地歷史數據進行機器學習挖掘模型的訓練，為本地業務注智。分布式數據驅動在線分析型應用如圖1-11所示。

未來5G網絡環境下數字化業務場景，離不開大數據實時的數據支撐和智能策略支撐，大數據分析不僅僅是離線分析，還需要加速與業務生產環節融合，結果需實時反饋到業務生產環節中，通過數據驅動業務運營及數字化運營大數據分析，實現數據驅動企業數字化轉型。

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(1)　香農公式：美國數學家、信息論創始人香農提出并嚴格證明了信息在被高斯白噪聲干擾的道中，計算最大信息傳送速率的公式。通過這一個物理含義可以知道，信息傳輸速度與帶寬和信噪比之間的數據關系。