书籍详情
5G边缘云计算：规划、实施、运维
作者：谢朝阳 著
出版社：电子工业出版社
出版时间：2020-07-01
ISBN：9787121393358
定价：¥79.00
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内容简介
本书通过展现国内外5G边缘云计算一线的实际案例，从经济价值、商业模式、网络拓扑、系统框架、安全防护、人员能力和后续运维管理多个维度，以及基础设施、中间件、重点应用等多个层面进行系统阐述，将5G边缘云计算概念落地。本书聚焦于5G带来的移动接入端网络的进步，同时特别强调这些进步也在倒逼整个大网的升级改造，建成面向服务的未来网络；5G带来的不仅仅是边缘计算能力的提升，更是计算范式的变化，合众计算范式的联邦计算（Federated Computing）将会成为主流并保持相当长的时间；5G的云计算内涵就是边缘计算。本书按照“云层（Cloud Layer）、雾层（Fog Layer）、薄雾层（Mist Layer）、器件层（Device Layer）”的分层架构逐层递进，阐述5G边缘云计算密切相关的课题，给出从规划到实施再到后续运维的完整路线图。本书同时重点介绍5G边缘云计算在新媒体、云游戏、智慧医疗、智能制造、城市治理等典型行业中的应用，为消费互联网的升级、产业互联网快速发展提供了丰富翔实的案例。附录部分给出了亚马逊边缘云解决方案，介绍了如何搭建基于开源的边缘云计算平台，以及用于边缘云运维的常用工具。
作者简介
谢朝阳，美国弗吉尼亚理工学院暨州立大学博士，*******”特聘专家。于美国硅谷工作20余载，历任Sun、英特尔、索尼等公司研发和技术管理高级职务。履历涵盖了信息技术领域内的产品研发、工程实践、市场推广等多个环节。曾是DMTF国际标准WS-Management、WS-CIM的主要贡献者。曾任中国数据中心联盟云计算专家委员会主任委员及大数据专家委员会副主任委员，领导组建了中国电信云计算公司并担任首任总经理。现任中国电子科技集团软件信息服务有限公司首席科学家，上海华讯网络系统有限公司董事高级副总裁兼CTO。
目录
第1篇 导 论 篇
第1章 初识5G 4
1．1 移动通信系统的发展 5
1．1．1 1G 5
1．1．2 2G 6
1．1．3 3G 6
1．1．4 4G 7
1．2 5G驱动力 8
1．2．1 问题导向 8
1．2．2 社会效益 9
1．3 5G的特点 11
1．3．1 三大特征 11
1．3．2 八大性能指标 13
1．3．3 标准化进展 14
1．4 小结 15
第2章 初识边缘云计算 16
2．1 边缘云计算的起源 17
2．2 边缘云计算的定义 19
2．3 小结 21
第3章 5G边缘云计算 22
3．1 5G边缘云计算网络 23
3．2 5G边缘云计算典型架构 24
3．3 联邦计算的概念 27
3．4 联邦计算的架构 27
3．5 联邦计算的特征 28
3．6 5G边缘云计算的发展机遇 29
3．7 小结 32
第4章 5G边缘云产业链 33
4．1 现金流与产业模式 34
4．2 5G产业链 34
4．2．1 市场规模 34
4．2．2 产业链厂商 36
4．3 边缘云产业链 37
4．3．1 市场规模 37
4．3．2 主要玩家 38
4．3．3 商业模式 43
4．4 挑战与机会 44
4．5 小结 45
第2篇 规 划 篇
第5章 5G边缘云体系 50
5．1 5G边缘云接入体系 51
5．1．1 5G网络总体架构 51
5．1．2 5G无线接入网技术体系 52
5．1．3 5G核心网技术体系 54
5．2 5G边缘云技术体系 57
5．2．1 5G边缘云架构 57
5．2．2 边缘基础设施 58
5．2．3 边缘管理 60
5．2．4 边缘计算安全 60
5．3 小结 61
第6章 5G边缘云技术要求 62
6．1 网络能力要求 63
6．1．1 接入网络 63
6．1．2 现场边缘网络 64
6．1．3 传输承载网 65
6．2 计算能力要求 66
6．2．1 异构计算 66
6．2．2 边缘智能 66
6．2．3 云边协同 67
6．3 安全能力要求 67
6．3．1 边缘基础设施安全 68
6．3．2 边缘网络安全 69
6．4 小结 69
第7章 系统安全 70
7．1 边缘云安全概述 71
7．1．1 核心问题 71
7．1．2 云安全市场 72
7．2 安全访问服务边缘 74
7．3 边缘云安全需求 76
7．3．1 边缘云安全挑战 76
7．3．2 边缘云安全需求特征 79
7．4 边缘云安全参考框架 79
7．5 小结 81
第3篇 实 施 篇
第8章 5G边缘云无线接入网技术 86
8．1 全频谱技术 87
8．2 新型多址技术 87
8．3 新型调制编码技术 89
8．4 全双工技术 90
8．5 大规模天线阵列技术 91
8．6 超密集组网技术 92
8．7 小结 93
第9章 5G边缘云核心网技术 94
9．1 5G核心网网元 95
9．2 SDN技术 98
9．2．1 SDN的定义 99
9．2．2 SDN架构的优势 101
9．3 NFV技术 104
9．3．1 概述 104
9．3．2 NFV标准架构 104
9．4 MEC技术 106
9．4．1 MEC系统与5G核心网功能的集成 106
9．4．2 MEC系统架构 107
9．5 网络切片技术 110
9．5．1 网络切片的概念 110
9．5．2 使用网络切片的通信服务实例 112
9．5．3 网络切片即服务 113
9．6 小结 115
第10章 云计算技术回顾 116
10．1 传统云计算技术 117
10．1．1 虚拟化技术 117
10．1．2 云存储 121
10．1．3 云管理 123
10．1．4 云安全 125
10．2 容器和Kubernetes 130
10．2．1 容器技术 130
10．2．2 Kubernetes 132
10．3 微服务架构 134
10．4 混合云 135
10．5 DevOps 136
10．6 Service Mesh 137
10．7 云原生 137
10．8 小结 139
第11章 边缘云技术 140
11．1 边缘计算 141
11．1．1 轻量级虚拟化技术 141
11．1．2 边缘硬件设备 142
11．2 边缘存储 143
11．3 边缘网络 144
11．3．1 边缘云接入网络 144
11．3．2 边缘云内部网络 145
11．3．3 边缘云互联网络 145
11．4 边缘安全 146
11．5 小结 147
第12章 边缘人工智能 148
12．1 机器学习 149
12．1．1 算法分类 149
12．1．2 选择算法 151
12．2 人工智能 152
12．2．1 模式定义 152
12．2．2 人工智能核心技术简介 153
12．2．3 人工智能应用案例 156
12．3 5G人工智能 164
12．3．1 人工智能组网 164
12．3．2 人工智能运维 166
12．3．3 5G人工智能应用 168
12．4 小结 170
第4篇 运 维 篇
第13章 5G网络运维 174
13．1 5G网络运维的挑战 175
13．2 边缘数据中心 176
13．3 5G网络的智能运维 179
13．3．1 智能化网络切片开通 180
13．3．2 网络切片智能SLA保障 181
13．3．3 网络切片智能闭环运维 181
13．3．4 网络切片故障智能定位 182
13．4 小结 183
第14章 边缘云环境的监管 184
14．1 背景 185
14．2 监控对象和监控策略 186
14．2．1 监控对象 186
14．2．2 监控策略 186
14．3 监控体系 188
14．4 开源监控软件 188
14．4．1 Zabbix 188
14．4．2 Telegraf 189
14．5 小结 190
第15章 边缘云的治理 191
15．1 背景 192
15．2 边缘云治理方案 192
15．3 边缘计算开源软件栈 193
15．3．1 StarlingX 193
15．3．2 OpenNESS 197
15．4 小结 200
第16章 运维人员 201
16．1 需要具备的能力 202
16．2 云计算系统运维与传统数据中心运维比较 203
16．3 任务内容 205
16．3．1 硬件管理和维护 205
16．3．2 软件管理和维护 205
16．3．3 监控资源变化 206
16．3．4 收集性能指标 206
16．3．5 使用性能分析工具 207
16．3．6 运维预案和预演 207
16．4 小结 208
第5篇 实 例 篇
第17章 新媒体 212
17．1 概述 213
17．2 AR/VR发展趋势 213
17．2．1 产业发展现状 213
17．2．2 产业发展趋势 214
17．2．3 对5G边缘云的要求 215
17．2．4 AR/VR应用规划 215
17．3 5G边缘云AR/VR应用场景 216
17．3．1 汽车视频流 216
17．3．2 场馆内容上传 217
17．3．3 六自由度视频 217
17．3．4 触觉互联网 218
17．4 5G边缘云AR/VR应用案例 219
17．5 小结 220
第18章 云游戏 221
18．1 概述 222
18．2 云游戏发展趋势及机遇 223
18．2．1 产业发展现状 223
18．2．2 产业发展趋势 223
18．2．3 对通信网络的要求 224
18．2．4 云游戏规划 224
18．3 5G云游戏典型应用场景 226
18．4 中国联通沃家云游 227
18．5 小结 228
第19章 智慧医疗 229
19．1 概述 230
19．2 智慧医疗发展趋势 230
19．3 5G边缘云医疗应用场景 231
19．3．1 远程医学示教 231
19．3．2 远程重症监护 232
19．3．3 远程急救 234
19．3．4 智能导诊 236
19．4 5G边缘云应用案例 238
19．4．1 企业概况 238
19．4．2 智慧医疗实践 238
19．5 小结 241
第20章 智能制造 242
20．1 概述 243
20．2 工业互联网发展趋势 244
20．3 智能制造技术架构 245
20．3．1 智能制造核心要素 245
20．3．2 智能制造整体架构 247
20．3．3 智能制造高端技术 249
20．4 智能制造应用场景 250
20．4．1 数字化工厂 250
20．4．2 AR/VR辅助应用 251
20．4．3 精准控制 252
20．4．4 边缘云应用 252
20．4．5 多样化网络服务 253
20．5 5G边缘云应用案例 254
20．5．1 企业概况 254
20．5．2 智能制造实践 254
20．6 小结 257
第21章 智慧城市 258
21．1 概述 259
21．2 智慧城市发展趋势 260
21．2．1 行业发展现状 260
21．2．2 行业发展趋势 260
21．2．3 行业关键技术要求 261
21．3 5G智慧城市应用场景 262
21．4 新加坡智慧城市实践 263
21．5 小结 265
结 束 语
附 录
附录A HPE、Saguna和AWS的边缘云解决方案 280
附录B 搭建一个开源5G边缘云平台 286
附录C Linux系统性能分析工具 307
附录D 部分英文缩略词 315
本书参考资料 318
第1章 初识5G 4
1．1 移动通信系统的发展 5
1．1．1 1G 5
1．1．2 2G 6
1．1．3 3G 6
1．1．4 4G 7
1．2 5G驱动力 8
1．2．1 问题导向 8
1．2．2 社会效益 9
1．3 5G的特点 11
1．3．1 三大特征 11
1．3．2 八大性能指标 13
1．3．3 标准化进展 14
1．4 小结 15
第2章 初识边缘云计算 16
2．1 边缘云计算的起源 17
2．2 边缘云计算的定义 19
2．3 小结 21
第3章 5G边缘云计算 22
3．1 5G边缘云计算网络 23
3．2 5G边缘云计算典型架构 24
3．3 联邦计算的概念 27
3．4 联邦计算的架构 27
3．5 联邦计算的特征 28
3．6 5G边缘云计算的发展机遇 29
3．7 小结 32
第4章 5G边缘云产业链 33
4．1 现金流与产业模式 34
4．2 5G产业链 34
4．2．1 市场规模 34
4．2．2 产业链厂商 36
4．3 边缘云产业链 37
4．3．1 市场规模 37
4．3．2 主要玩家 38
4．3．3 商业模式 43
4．4 挑战与机会 44
4．5 小结 45
第2篇 规 划 篇
第5章 5G边缘云体系 50
5．1 5G边缘云接入体系 51
5．1．1 5G网络总体架构 51
5．1．2 5G无线接入网技术体系 52
5．1．3 5G核心网技术体系 54
5．2 5G边缘云技术体系 57
5．2．1 5G边缘云架构 57
5．2．2 边缘基础设施 58
5．2．3 边缘管理 60
5．2．4 边缘计算安全 60
5．3 小结 61
第6章 5G边缘云技术要求 62
6．1 网络能力要求 63
6．1．1 接入网络 63
6．1．2 现场边缘网络 64
6．1．3 传输承载网 65
6．2 计算能力要求 66
6．2．1 异构计算 66
6．2．2 边缘智能 66
6．2．3 云边协同 67
6．3 安全能力要求 67
6．3．1 边缘基础设施安全 68
6．3．2 边缘网络安全 69
6．4 小结 69
第7章 系统安全 70
7．1 边缘云安全概述 71
7．1．1 核心问题 71
7．1．2 云安全市场 72
7．2 安全访问服务边缘 74
7．3 边缘云安全需求 76
7．3．1 边缘云安全挑战 76
7．3．2 边缘云安全需求特征 79
7．4 边缘云安全参考框架 79
7．5 小结 81
第3篇 实 施 篇
第8章 5G边缘云无线接入网技术 86
8．1 全频谱技术 87
8．2 新型多址技术 87
8．3 新型调制编码技术 89
8．4 全双工技术 90
8．5 大规模天线阵列技术 91
8．6 超密集组网技术 92
8．7 小结 93
第9章 5G边缘云核心网技术 94
9．1 5G核心网网元 95
9．2 SDN技术 98
9．2．1 SDN的定义 99
9．2．2 SDN架构的优势 101
9．3 NFV技术 104
9．3．1 概述 104
9．3．2 NFV标准架构 104
9．4 MEC技术 106
9．4．1 MEC系统与5G核心网功能的集成 106
9．4．2 MEC系统架构 107
9．5 网络切片技术 110
9．5．1 网络切片的概念 110
9．5．2 使用网络切片的通信服务实例 112
9．5．3 网络切片即服务 113
9．6 小结 115
第10章 云计算技术回顾 116
10．1 传统云计算技术 117
10．1．1 虚拟化技术 117
10．1．2 云存储 121
10．1．3 云管理 123
10．1．4 云安全 125
10．2 容器和Kubernetes 130
10．2．1 容器技术 130
10．2．2 Kubernetes 132
10．3 微服务架构 134
10．4 混合云 135
10．5 DevOps 136
10．6 Service Mesh 137
10．7 云原生 137
10．8 小结 139
第11章 边缘云技术 140
11．1 边缘计算 141
11．1．1 轻量级虚拟化技术 141
11．1．2 边缘硬件设备 142
11．2 边缘存储 143
11．3 边缘网络 144
11．3．1 边缘云接入网络 144
11．3．2 边缘云内部网络 145
11．3．3 边缘云互联网络 145
11．4 边缘安全 146
11．5 小结 147
第12章 边缘人工智能 148
12．1 机器学习 149
12．1．1 算法分类 149
12．1．2 选择算法 151
12．2 人工智能 152
12．2．1 模式定义 152
12．2．2 人工智能核心技术简介 153
12．2．3 人工智能应用案例 156
12．3 5G人工智能 164
12．3．1 人工智能组网 164
12．3．2 人工智能运维 166
12．3．3 5G人工智能应用 168
12．4 小结 170
第4篇 运 维 篇
第13章 5G网络运维 174
13．1 5G网络运维的挑战 175
13．2 边缘数据中心 176
13．3 5G网络的智能运维 179
13．3．1 智能化网络切片开通 180
13．3．2 网络切片智能SLA保障 181
13．3．3 网络切片智能闭环运维 181
13．3．4 网络切片故障智能定位 182
13．4 小结 183
第14章 边缘云环境的监管 184
14．1 背景 185
14．2 监控对象和监控策略 186
14．2．1 监控对象 186
14．2．2 监控策略 186
14．3 监控体系 188
14．4 开源监控软件 188
14．4．1 Zabbix 188
14．4．2 Telegraf 189
14．5 小结 190
第15章 边缘云的治理 191
15．1 背景 192
15．2 边缘云治理方案 192
15．3 边缘计算开源软件栈 193
15．3．1 StarlingX 193
15．3．2 OpenNESS 197
15．4 小结 200
第16章 运维人员 201
16．1 需要具备的能力 202
16．2 云计算系统运维与传统数据中心运维比较 203
16．3 任务内容 205
16．3．1 硬件管理和维护 205
16．3．2 软件管理和维护 205
16．3．3 监控资源变化 206
16．3．4 收集性能指标 206
16．3．5 使用性能分析工具 207
16．3．6 运维预案和预演 207
16．4 小结 208
第5篇 实 例 篇
第17章 新媒体 212
17．1 概述 213
17．2 AR/VR发展趋势 213
17．2．1 产业发展现状 213
17．2．2 产业发展趋势 214
17．2．3 对5G边缘云的要求 215
17．2．4 AR/VR应用规划 215
17．3 5G边缘云AR/VR应用场景 216
17．3．1 汽车视频流 216
17．3．2 场馆内容上传 217
17．3．3 六自由度视频 217
17．3．4 触觉互联网 218
17．4 5G边缘云AR/VR应用案例 219
17．5 小结 220
第18章 云游戏 221
18．1 概述 222
18．2 云游戏发展趋势及机遇 223
18．2．1 产业发展现状 223
18．2．2 产业发展趋势 223
18．2．3 对通信网络的要求 224
18．2．4 云游戏规划 224
18．3 5G云游戏典型应用场景 226
18．4 中国联通沃家云游 227
18．5 小结 228
第19章 智慧医疗 229
19．1 概述 230
19．2 智慧医疗发展趋势 230
19．3 5G边缘云医疗应用场景 231
19．3．1 远程医学示教 231
19．3．2 远程重症监护 232
19．3．3 远程急救 234
19．3．4 智能导诊 236
19．4 5G边缘云应用案例 238
19．4．1 企业概况 238
19．4．2 智慧医疗实践 238
19．5 小结 241
第20章 智能制造 242
20．1 概述 243
20．2 工业互联网发展趋势 244
20．3 智能制造技术架构 245
20．3．1 智能制造核心要素 245
20．3．2 智能制造整体架构 247
20．3．3 智能制造高端技术 249
20．4 智能制造应用场景 250
20．4．1 数字化工厂 250
20．4．2 AR/VR辅助应用 251
20．4．3 精准控制 252
20．4．4 边缘云应用 252
20．4．5 多样化网络服务 253
20．5 5G边缘云应用案例 254
20．5．1 企业概况 254
20．5．2 智能制造实践 254
20．6 小结 257
第21章 智慧城市 258
21．1 概述 259
21．2 智慧城市发展趋势 260
21．2．1 行业发展现状 260
21．2．2 行业发展趋势 260
21．2．3 行业关键技术要求 261
21．3 5G智慧城市应用场景 262
21．4 新加坡智慧城市实践 263
21．5 小结 265
结 束 语
附 录
附录A HPE、Saguna和AWS的边缘云解决方案 280
附录B 搭建一个开源5G边缘云平台 286
附录C Linux系统性能分析工具 307
附录D 部分英文缩略词 315
本书参考资料 318
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