过去几年，在边缘计算领域大家可能经常听到MEC边缘计算技术相关报道和一些行业应用，尤其随着近几年5G商用的普及，MEC作为ICT融合的理念愈发的和5G紧密结合。运营商和公有云服务提供商都希望凭借5G+MEC边缘计算从而切入垂直行业，从而实现新的业务增长点。
本系列将从MEC的发展历史、技术架构、关键能力等维度来深度介绍MEC技术。
2013年2月在巴塞罗那通信展，IBM和诺基亚西门子通信（现诺基亚通信）共同发布了当时世界首个MEC平台，基于诺基亚Liquid Application和IBM WebSphere Applicaiton Service Platform for Networks共同实现了业务应用在MEC边缘环境的部署。
2014年10，ETSI在德国举办的SDN&OpenFlow世界大会上宣布成立一个ISG（Industry Specification Group）推动MEC技术的标准化。同年12月，第一次ETSI MEC ISG会议由诺基亚在慕尼黑牵头举办，公有24位涵盖网络运营商、设备商、CDN开发者等单位参与会议。在本次会议上，定义了MEC是在靠近移动用户的移动通信无线网络（RAN，Radio Access Network）上提供IT平台和云计算服务能力。同时，基于基站和无线网络控制器的相关数据接口，实现向上层应用和服务开发者提供实时无线网络信息（如用户位置、基站负荷、数据承载QOS等），以提供更加具备边缘属性的应用服务能力。
2016年9月，随着无线接入网络和移动基站演进，ETSI MES ISG把MEC边缘计算支持的网络从原先的移动通信网络扩大至固定无线接入网络（FWA），无线局域网（WLAN）及有线接入（Wireline），对应MEC命名也由原先的Mobile Edge Computing更新为Multi-Access Edge Computing。
在诺基亚刚提出MEC边缘计算技术时，当时的实现方式是在基站上新增一张具备一定计算能力和存储能力的板卡，从而在基站本地提供类似边缘内容缓存的能力。但是由于基站主要都是基于专有硬件架构，这种部署方式受限硬件形态和厂家兼容难以移植，不具备普遍适用性。
在后续MEC产品化的实现中，更多是采用通用的X86架构的服务器，基于虚拟化或容器化的平台实现MEC服务的部署。一方面，标准化的软硬件平台可以提供更好的普适性；另一方面，和基站解耦也满足不同场景下MEC不同的覆盖范围需求（如一套MEC平台为多个基站覆盖范围提供边缘计算服务）
上文我们提到MEC是在移动通信的网络边缘提供 IT服务能力，那移动通信网络是什么？
通俗的来说，我们用手机在运营商那申请SIM卡后拨打电话、发送短信、上网所依赖的网络就是移动通信网络。移动通信网络历经几十年发展，目前已经进入第五代技术时代，也就是5G通信技术，而上一代则是目前也在普遍使用的4G LTE通信技术。
早在ETSI定义MEC标准的时候，全球主流的移动通信网络技术还是4G时代，所以当时MEC的实现方式主要是针对4G网络架构，在数据链路中新增一个具备计算、存储、数据处理能力的MEC节点实现应用边缘部署提供边缘计算服务能力。
首先，我们来了解下4G的网络架构。如下图所示，4G网络架构主要由无线基站、传输网络、核心网三大部分组成。
其中，无线基站主要实现网络信号的覆盖和移动终端的接入能力，包含如下模块：
天线：无线通信中发送和接收电磁波的设备。
RRU（RemoteRadio Unit，射频拉远单元）：接收信号时，RRU将天线传来的射频信号经滤波、低噪声放大后转化成光信号，传输给BBU设备；发送信号时，RRU将BBU的光信号，经光电转换、变频、滤波、线性功率放大等操作，转换成射频信号，由天线发送出去。（在5G网络中，室外宏站因为采用128或192振子的设计，无法采用传统馈线方式传输数据，所以采用AAU（Active Antenna Unit，有源天线）同时具备RRU和天线的能力。）
BBU（BasebandUnit，基带处理单元）：完成基带处理功能（编码、复用、调制和扩频等）、核心网的S1接口功能、信令处理、本地和远程操作维护功能。
在运营商基站的机房内除基站外，另外还会部署相应的DCDU（只留电源分配单元）和传输设备，三者分别归属无线部门、动力部门、传输部门管理。基站通过传输设备接入运营商的传输网络（PTN、IPRAN、SPN），从而连接核心网。
移动通信架构中，核心网其实是包含很多模块的大资源池，实现用户管理、鉴权和授权管理、信令接入和控制、数据转发等能力。4G网络核心网主要模块包含如下：
MME（MobilityManagement Entity）：信令控制网元，主要实现UE接入控制，移动性管理，终端注册，会话管理，网关选择等功能。
SGW（ServingGateway）：对接收的数据包进行路由和转发。
PGW（PDNGateway）：提供用户的会话管理和承载控制、数据转发、IP地址分配以等功能。
HSS（HomeSubscriber Server）：用于存储用户签约数据信息。
了解完4G网络架构组成，我们再来看看在4G网络下应用的业务逻辑，如下图所示：
当终端用户使用某个应用的APP是，需要和数据中心的应用服务端交互从而获取对应的服务能力：
首先用户手机终端需要接入对应运营商的移动通信网络（比如中国联通的4G网络）才能实现通信能力。
运营商无线部门会在全国各地部署大量的基站以提供网络覆盖并接入用户。从用户角度来看，就是能看到一定强度的稳定型号，能上网。
数据经由基站，通过当地的传输网络传输至核心网（EPC）。核心网的网元实现如用户鉴权、终端接入、数据转发等相关的功能。
最终，用户APP访问数据由核心网基于路由策略从相应的互联网出口路由至数据中心的APP服务端。
对用户来说，用户看到APP客户端是直接和APP服务端通信的，“终端-空口-基站-传输-核心网-出口”这一系列流程是不可见的，属于运营商内部网络流量。
然后，我们更深入一层，从协议栈角度来看流量路径，如下图所示：
在移动通信架构中，数据可以分为控制面(Control Plane)数据和用户面(User Plane)数据两种类型。
控制面：用于实现网络网元间的交互信令，及管理用户接入、承载、呼叫等实现。
数据面：用户的应用数据报文。
从用户面数据的协议栈流程可以看到，数据包在链路中主要有如下几次转发：
终端 -> 基站eNodeB，空口传输
基站 -> 核心网，GTP-U隧道封装
核心网 -> 服务端，IP报文
在运营商移动通信网络内，终端、eNodeB、核心网其实都是配置的运营商的内部IP地址（如10.x.x.x），属于私网地址不可在公网发现和路由，用户数据在PGW出公网的时候经过NAT转换才可以访问Internet资源。
那么这种组网架构就会存在一个问题：
4G网络的核心网都是建设在省会城市某个数据中心，比如说非省会城市用户要访问本地的某个网站，用户的实际访问路径是需要从省会城市运营商核心网出口绕一圈再回到本地，更远的物理位置就意味着更远的网络传输和更高的网络时延（本地-核心网时延，核心网-服务端时延）。
那有没有可能在本地就能把访问本地的数据分流出来呢？所以MEC就是被设计提供这种能力。为了实现数据的本地访问能力，那么就需要对当前“数据统一从省公司中心出口”的流程进行改变，让数据能“直接本地出口访问本地资源”。在MEC架构中，针对4G网络设计在基站和核心网之间增加一个MEC节点，对用户的流量进行识别，然后分流至对应的本地服务来实现边缘计算能力。
控制面（S1-C）信令数据：
MEC采用透传方式转发用户控制面数据至核心网，完成终端正常的鉴权、注册、业务发起、切换等流程，对现有网络架构透明。同时，MEC对S1-C接口控制信令进行解析，获取用户上下文相关信息(IP、S1-U eNode B TEID和S1-U SGW TEID）。
数据面（S1-U）数据：
基站和核心网之间用户面数据是在UDP协议上采用GTP协议进行封装，而GTP协议是通过TEID（Tunnel Endpoint ID）来标识隧道的两个端点。
上行：
MEC接收基站S1-U接口的GTP数据并将协议解包获取应用UDP报文头，根据预定义的分流规则实现基于IP协议（目标地址、目标端口、源地址、源端口、协议）分流处理：
公网流量：MEC将原S1-U GTP数据包透传给核心网，无需处理
私网业务：MEC平台将本地业务IP包分流到本地网络
下行：
MEC接收本地服务发送的下行数据包，或核心网发送的公网数据包，并根据流量来源不同分别进行处理：
公网数据包：MEC将原S1-U数据包透传给基站，无需处理
本地数据包：MEC将从S1-C获取的TEID和IP的映射关系，将本地数据包加上对应信息，构造为GTP数据包发送给基站
据此，即可实现MEC在4G网络的本地分流功能。同时，将应用部署和MEC一起部署，即可实现本地应用服务能力，降低用户网络时延。
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