在物聯(lián)網(wǎng)應用中，5G網(wǎng)絡切片可以提供優(yōu)質的服務，并可增強可靠性和安全性。

5G是下一代移動通信網(wǎng)絡技術，可以為物聯(lián)網(wǎng)應用提供不少關鍵的優(yōu)勢，包括低延遲、高帶寬，以及支持在室內(nèi)和室外的長期、密集的網(wǎng)絡覆蓋。很多公司似乎已意識到5G在未來的巨大應用潛力。2018年中，在研究公司Gartner進行的5G用例和采用調(diào)查中，有66%的組織表示，計劃明年(2019年)部署5G，其中59%表示他們將物聯(lián)網(wǎng)視為主要用例，主要目的是提高運營效率。

5G的另一個重要優(yōu)勢是網(wǎng)絡切片，即移動網(wǎng)絡運營商可以將其物理網(wǎng)絡分割成可以分配給單個公司或生態(tài)系統(tǒng)的切片，供其專用。將流量包含在一個片中的各方可以獲得服務質量和可靠性保證，例如保證某個工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用的延遲不超過一定的毫秒數(shù)。在一個片中隔離流量的能力也可以轉化為加強的安全性。

這是一種構建網(wǎng)絡的方式，可以在同一網(wǎng)絡上以有效的方式支持多個類別的服務。服務提供商不會僅因超低延遲而構建自己的專用網(wǎng)絡，因此他們需要通過切片以某種方式構建其網(wǎng)絡以滿足這些需求。

網(wǎng)絡切片只是為企業(yè)提供5G產(chǎn)品的少數(shù)幾種選擇之一。 為企業(yè)建立5G架構有不同的方式：可以為企業(yè)構建運營的專用網(wǎng)絡，也可以由服務提供商在客戶端作為專用網(wǎng)絡服務運行，還可以作為公共廣域網(wǎng)的專用部分來設置。

對于那些希望利用5G來構建其物聯(lián)網(wǎng)架構的公司而言，一個嚴峻的消息是：目前尚不清楚，5G公共網(wǎng)絡連接和覆蓋以及5G網(wǎng)絡切片將在多長時間內(nèi)對企業(yè)開放。Gartner的研究表明，移動運營商最初構建5G網(wǎng)絡時，將更多地關注消費者移動寬帶市場，而非投資于先進的網(wǎng)絡概念，比如滿足某些企業(yè)和行業(yè)所需的邊緣計算和網(wǎng)絡切片。這意味著，具有快速發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)架構需求的公司可能需要再等幾年，才能完全擁有自己的5G網(wǎng)絡。

雖然大規(guī)模使用的5G網(wǎng)絡切片可能還需要幾年時間，但好消息是，網(wǎng)絡切片并不是一個絕對需要5G的架構概念。它可以用于4G或3G，可以在沒有5G的情況下完成，因為它是一個普遍的網(wǎng)絡概念。然而，移動運營商可能還沒有看到市場對網(wǎng)絡切片的大量需求，而且隨著5G的到來，預期的應用程序發(fā)展才能真正滿足這種需求。

另一種思考網(wǎng)絡切片的方法是，將其看作是成熟的虛擬專用網(wǎng)絡模型(VPN)和網(wǎng)絡虛擬化趨勢的產(chǎn)物。

VPN的覆蓋范圍通常有限，而網(wǎng)絡切片可以在網(wǎng)絡上擴展一條專用的路徑，從客戶端到移動運營商的網(wǎng)絡核心，這是VPN無法做到的。此外，網(wǎng)絡切片能夠將服務彼此隔離，以便用戶可以將資源分配給服務，而這些服務不能被其他網(wǎng)絡片上的服務使用，甚至不能受到其他網(wǎng)絡片上的服務影響。這就像在一個物理網(wǎng)絡上運行多個不同的網(wǎng)絡。

網(wǎng)絡切片可以無線接入網(wǎng)絡、傳輸網(wǎng)絡或移動核心，如果移動運營商希望保證特定類型流量(如物聯(lián)網(wǎng)應用)的質量和延遲，則可以在廣泛的區(qū)域內(nèi)進行，切片很可能會延伸到所有這些部分。網(wǎng)絡切片將從客戶端設備開始，該設備可以是IoT設備，然后成為移動空中接口上的專用通道。它將繼續(xù)作為傳輸網(wǎng)絡的一部分，一直到核心。

服務提供商可以在其核心和無線接入網(wǎng)絡上部署幾個不同的網(wǎng)絡片，專用于不同的流量類型。一些在特定領域垂直行業(yè)中擁有大量客戶的供應商可以為每個垂直行業(yè)創(chuàng)建切片，以隔離其他垂直行業(yè)的關鍵任務流量。最大的企業(yè)客戶可能會獲得專用的網(wǎng)絡“硬切片”，并且這樣的切片可能包含很多針對該企業(yè)的不同服務和流量類型的“軟切片”。例如，一片用于超低延遲流量，一片用于高帶寬流量，另一片用于需要極高彈性的服務。

隨著物聯(lián)網(wǎng)應用和其他種類的服務，如高分辨率視頻、增強和虛擬現(xiàn)實等技術的發(fā)展和演變，網(wǎng)絡運營商在其網(wǎng)絡中能夠支持的網(wǎng)絡片數(shù)量可能會越來越多。創(chuàng)建過薄的網(wǎng)絡片可能會降低它們提供的服務質量，而急劇增加網(wǎng)絡片的數(shù)量可能給網(wǎng)絡運營商帶來網(wǎng)絡管理方面的挑戰(zhàn)。

然而，現(xiàn)實情況是，網(wǎng)絡運營商可能還需要數(shù)年時間才能應對這些問題。目前對網(wǎng)絡切片的需求很低，而且運營商可能仍需要為其切片制定商業(yè)模式和定價。畢竟，專用網(wǎng)絡資源對企業(yè)來說并不便宜。不同的網(wǎng)絡運營商還需要尋求網(wǎng)絡片的互通協(xié)議，以便在需要的時候實現(xiàn)跨多個網(wǎng)絡傳輸?shù)哪康?。此外，正如Gartner所指出的，隨著移動運營商進行下一個改變游戲規(guī)則的架構演化，網(wǎng)絡切片還不是它們的首要任務。

一個架構演進

雖然網(wǎng)絡切片在今天是可行的，但4G和更早一代的網(wǎng)絡被認為是“最努力”的網(wǎng)絡，而5G的特性——高速率、低時延、廣聯(lián)接，意味著它可以被設計為支持更高質量和保障的服務。不斷發(fā)展的企業(yè)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境可能是一個驅動因素，促使需要更低延遲的更豐富服務的應用程序出現(xiàn)，這反過來將激勵更多運營商創(chuàng)建網(wǎng)絡切片。

然而，隨著5G的出現(xiàn)，它將與NFV、SDN、云計算和邊緣計算以及基站設計的變化等其他不斷發(fā)展的技術和網(wǎng)絡架構概念相融合，這讓移動運營商有了更多的考慮。

5G讓運營商有機會重新思考如何以更有效的方式構建自己的網(wǎng)絡。

網(wǎng)絡切片是超越VPN的一個步驟，這也使得它聽起來像是一個不那么遙遠的概念關系，如網(wǎng)絡功能虛擬化(NFV)，它允許虛擬化網(wǎng)絡資源，以及軟件定義網(wǎng)絡(SDN)，它將控制平面功能與數(shù)據(jù)平面功能分開，以實現(xiàn)更加集中、靈活和可編程的網(wǎng)絡管理。

預計NFV和SDN將更多地集成到移動運營商和企業(yè)網(wǎng)絡架構中，因為它們可以幫助這些公司以更具性價比的方式擴展和管理網(wǎng)絡。隨著網(wǎng)絡切片技術的發(fā)展，它可以獨立于任何一種技術來實現(xiàn)，但也可以利用兩種技術相同的一些原則來共同實現(xiàn)。例如，如果切片一直延伸到運營商的核心網(wǎng)絡進行擴展，NFV和SDN可用于網(wǎng)絡資源分配和控制，這也將要求運營商在其網(wǎng)絡中實現(xiàn)端到端的服務協(xié)調(diào)。

與此同時，網(wǎng)絡切片也將出現(xiàn)在5G世界中，移動網(wǎng)絡的核心和邊緣位置將成為更加靈活的概念。通過物聯(lián)網(wǎng)，更多的數(shù)據(jù)計算和分析可以在邊緣設備、邊緣云或移動網(wǎng)絡塔上進行。此外，基站正在從一個物理單元演變?yōu)閺幕鶐ЫM件的分離無線電，無線電分布在離用戶更近的地方，也就進一步重新定義了邊緣。

現(xiàn)今，網(wǎng)絡的邊緣可能在不同的地方，從無線電到非常集中的核心網(wǎng)絡，什么都有。如果網(wǎng)絡中有50000個無線電，那么可能有50個核心站點，因此一個核心站點可以提供1000臺收音機。隨著網(wǎng)絡切片在這種流動架構中發(fā)揮作用，運營商將需要確定部署網(wǎng)關的最佳位置，以處理不同的應用程序。

目前，網(wǎng)絡切片還停留在概念層面，它如何迅速成為網(wǎng)絡架構還依賴于移動網(wǎng)絡運營商。Gartner表示，期望利用5G解決物聯(lián)網(wǎng)延遲的企業(yè)，如果委托技術供應商或網(wǎng)絡運營商建設5G專用網(wǎng)絡，可能會更快的實現(xiàn)這一目標。若企業(yè)選擇這一方法，也須明白私有網(wǎng)絡是昂貴且難以管理的，并且可能需要頻譜許可證。此外，它們可能最適用于物聯(lián)網(wǎng)流量和應用程序沒有分布在廣泛區(qū)域的校園環(huán)境。對于尋求更廣泛范圍解決方案的企業(yè)來說，網(wǎng)絡切片可能是最好的選擇，但是他們需要等待多久呢?