使用 AWS Wavelength 实现 5G 边缘计算 - 超低延迟应用程序的设计
解析通过 Wavelength 在 5G 边缘执行应用程序、Wavelength Zone 的设计和用例。
Wavelength 概述
Wavelength 是在 Verizon、KDDI、Vodafone 等主要电信运营商的 5G 网络内部署 AWS 计算资源的服务。来自 5G 设备的流量在电信运营商网络内处理，不经过互联网，因此实现单毫秒级延迟。适用于 AR/VR、游戏流媒体、实时推理等需要超低延迟的应用程序。
Wavelength Zone 与架构
Wavelength Zone 是设置在电信运营商数据中心内的 AWS 基础设施，延迟在 10 毫秒以下（通常 2 至 5 毫秒），可使用 EC2、EBS 和 VPC 子网。在现有 VPC 中添加 Wavelength Zone 的子网，在 VPC 内连接 5G 边缘资源和区域资源（RDS、S3）。来自 5G 设备的请求在 Wavelength Zone 的 EC2 上处理，数据持久化到区域的 DynamoDB 或 S3 的架构是常见模式。在日本通过 KDDI 的 5G 网络提供 Wavelength Zone。
应用程序设计模式
在 Wavelength Zone 放置对延迟敏感的处理（实时推理、游戏服务器、视频处理），后端数据存储和管理功能放在父区域的分离架构是基本模式。Wavelength Zone 的 EC2 实例通过运营商网关与 5G 设备通信，通过 VPC 内路由访问父区域的服务。可以将 ECS 或 EKS 的任务/Pod 放置在 Wavelength Zone 的子网中，运营基于容器的边缘应用程序。通过 Auto Scaling 应对 5G 流量的变动。
Wavelength 的定价与限制
Wavelength Zone 的 EC2 实例与父区域相同的定价体系，但可用的实例类型有限。通过运营商网关的数据传输适用电信运营商的数据传输费率，与区域的互联网数据传输费率不同。Wavelength Zone 与父区域间的数据传输与 AZ 间传输相同费率（约 0.01 美元/GB）。可用的电信运营商和位置有限，需要事先确认目标用户的地理分布和电信运营商的覆盖范围。
总结
Wavelength 的引入判断标准是应用程序的延迟要求是否在 10 毫秒以下。如果普通区域 20 至 50 毫秒的延迟可以接受，Wavelength 的成本和运维复杂性不划算。引入时建议仅将对延迟敏感的处理放在边缘，数据持久化和分析在区域进行的分离架构。由于对应运营商和区域有限，需事先确认可用位置。