众多的云环境明明在一个世界里,却又仿佛被平行宇宙紧紧锁住,不停的寻找但又在不停的错过,在不知不觉间总是茫然的问路在何方,幸好,“边缘云”恰到好处的出现在正确时间,路在脚下,等待绽放的灿烂。

抬起头就觉得世界很大,笑看边缘云应运而生

IT领域堪称是新概念、新技术的斗兽场。随着新型IT技术对传统行业的渗透越来越深入,传统企业也逐渐被IT互联网行业带入了群魔乱舞,他们早已不再是旁观者,在自发上演的电影中,时刻准备着成为主角,也必须在整个过程中淡然处之。

试想虚拟化、容器、云计算、微服务、区块链等技术扑面而来,直教人“乱花渐欲迷人眼”。在技术革新和需求的不断涌现中,推动着文明时代向前发展。架构模型也在不断的划旧谋新,基础架构从自建机房到托管设备再到云计算,应用从最早的单体模型到MVC分层模型再到微服务架构模型,程序的运行承载方式也从物理机到虚拟机和容器方面转变。整个演变过程如摧古拉朽一般,还未曾仔细端详你容颜,就变成匆匆过客,在唏嘘中感叹短短几年便已是沧海桑田。

云计算在人们的注目欢呼中应运而生。云的出现,能够满足支撑更多的接入用户,不断变化的生产力需求,同时又可以节省采购设备和软件的成本,颇有“葵花在手,江山我有”的胆识和自信。云利用规模优势打开了水龙头取水,着实让客户幸福的只需要交水费这么简单,苦活累活可以不顾一切的甩给云计算厂商解决。此时的云就是蜜月期中你眼中永远的TA,但最美的承诺总是因为太年轻,转折的故事每天都在上演,前进的巨轮推动人类走入一个永远不会干涸的欲望海洋,随时都可能掀起波涛和巨浪。

当高清视频、智慧城市、智能制造等需求风靡云涌,无人机、AR/VR、工业机器人也都蓄势待发之时,正所谓天下大势,合久必分,分久必合。此时的云在处理这部分业务时已显得捉襟见肘,人们开始对那个既博爱又吝啬的TA产生不满。迅速丰富的业务对计算和存储提出越来越多的个性要求,对高带宽、低时延和大连接的网络需求也比过去更为迫切。有个别"忠贞不屈"的业务仍然都交由云来处理,但难免在实时性、敏捷性以及安全隐私等诸多方面愈来愈无法满足需求,但人们已经习惯云带来的种种好处,舍不得离TA而去,在挣扎和彷徨过后,必须要求云部分能力有所改变,决定引导云在各种模块协同统一情况下,靠近用户侧就近处理海量数据,诸多问题将迎刃而解。为满足用户侧计算、存储、网络的需求,同时还能保留云计算带来的诸多利益,边缘云在云计算的肩膀上应运而生。

边缘云顺势而为,助力ICT融合与企业数字化转型

在我看来,潮流变迁推动前进中的边缘云。顾名思义,边缘云靠近数据源或用户的网络边缘位置提供CT和IT的基础设施,并为边缘应用提供云服务和附带网络服务的能力平台。

边缘云为云换发了无限的青春活力,应用发展、平台建设、网络能力随着差异化在极速兴盛中,ICT技术在边缘场景也不存在平行线,它们在边缘云迎来融合良机,形成了渊渟泽汇。传统云将来会变成不熟悉的样子,5G娛乐世界真人娱乐通信技术与边缘云的发展需要进行深度融合,他们渴望相互接近,边缘云可以承载5G网络转发功能,5G网络转发繁荣边缘云承载业务,两者关系紧密且将相辅相成。

时势造就边缘云,机遇面前边缘云应拒绝等待,迎难而上。通过边缘云既可以稳定运行众多新型IT技术又能承载5G网络转发功能,将带来的不仅是产业变革,也为科创领域带来重大机遇,帮助传统企业从互联网化转型至数字智能化,同时结合大数据、人工智能与实体经济结合,赋能制造业转型升级,服务国家战略在“智能+”概念上探索和落地。

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构建“云网边端”协同架构中,边缘云直面挑战

对未来的美好憧憬,潘多拉的盒子也显得格外可爱。在数字智能化趋势下,垂直行业给中国制造带来的全新应用场景,实现工控设备互联互通、制造流程高效可控、产品品质高度可靠,真正让数据成为提升生产力效率工具,通过边缘云使用通用x86服务器等硬件以及虚拟化技术,构筑在用户侧的云计算平台,能提供计算、网络、存储、安全等可满足智能制造的差异化需求弹性能力,并与计算、网络服务,和终端等设备形成“云、网、边、端”协同的技术架构。

作为置身ICT技术领域多年的实践者,我们一直期望有这样的时刻,即异构的IT基础设施像哈利波特的魔法杖一样,能够满足不同行业的多样化需求,解开系统应用繁冗的复杂局面,开发工程师无需再考虑运行环境问题,运营人员在统一界面下完成企业的管理和发布,运维人员不用手动解决云平台之间的兼容性问题, DevOps也会实现找到落地方案……,通过边缘云平台保证服务的高效稳定运行,让各自核心职责都回归初心,模块间繁荣高效、和谐融洽,使系统与运行之间割据多年的局面在边缘侧将走向统一。

尽管理想很美好,但任务却无比艰巨。当前相关领域的隔阂依然存在,跨行业的方案也存在诸多不同,同时技术体系和软件版本相差甚远,就连理清系统架构脉络、形成完整的知识体系的时间成本都开销巨大。但这些都无法阻碍边缘云向前发展,在大势所趋下,巨轮乘风破浪,永不停息。

云边协同的场景随着边缘侧设备节点的形态不一表现也各不相同。例如在物联网边缘场景下云边协同主要考虑的是边缘设备与边缘云之间的协同资源协同和数据协同,边缘节点提供基础设施资源和设备自身管理API,丰富的南向网络接口以支持广泛的终端接入以及数据采集和预处理能力;云端提供资源调度管理策略,包括边缘节点的设备管理、资源管理,网络联接管理和海量数据的存储、分析与价值挖掘。这里的云可以是集中形态的云,也可以是由于下沉需求而构建的某种地市级别的边缘云。在AI等数据处理分析场景下,云边之间将引入智能协同,边缘云为云端AI模型训练提供数据输入,负责AI在边缘侧的推理执行,并将执行结果反馈给云端; 云端基于边缘云上传的实时数据、历史数据、AI执行反馈等信息开展集中式AI模型训练。未来具体的云边协同带来的技术变革需要深入研究。

应夯实基础,灵活架构下边缘云IaaS先行

根深之树不人风折,泉深之水不会涸竭。边缘云涉及架构复杂,欲建立更为牢靠的羁绊,则底层基础设施重要性就凸显,只有底层基础牢固可靠,才能稳定的承载各类网元和应用。想要发展垂直行业全新场景,须优先引导推动IaaS基础设施层先行,依托定制化技术增强,打造满足各类场景多种资源的融合架构,才能支撑边缘业务的多样化需求。

1)多种硬件共同推动

边缘云应融合多种硬件类型,就像世界上没有纯色的天空,边缘云需要形成“点、线、面”的硬件策略,才能在参差不齐的部署机房环境中,实现业务可靠运行。

由于标准DC、电信接入、企业园区等多种机房在空间、制冷、承重、市电容量等条件都存在差异的特性,各机房可因地制宜的部署不同种类的业务应用。在条件较好,改造升级少的机房中,可推荐使用通用X86服务器附加GPU、智能加速卡等硬件,不仅能够承载转发面网元以及CDN、工业控制、高精机器人等业务,还能实现硬件和软件的解耦,避免被单一绑定。

在部分早期电信机楼空间、市电容量不足的机房中,经过简单机房改造情况下,采用空间占用小、消耗电量少的定制化硬件满足一些对可用性需求较低的业务场景,按实际环境和需求选取边缘硬件形态,减轻骨干带宽负载,实现降本增效的目的。

个别边缘云考虑到成本等因素,尽管可以使用一体化设备,但为避免单一绑定,仍推荐采用OTII的通用硬件。地市、区县及条件较好的接入机房可根据空间、网络、配电等环境因素选用通用服务器或体积较小的定制服务器;演唱会直播、基建现场等临时场景可采用一体机;企业园区可按需灵活选择硬件形态。为灵活获取监控信息,边缘硬件需要推动物理接口进行标准化。

2)丰富的资源环境

边缘云应满足多种融合运行的虚拟实体,技术包容且丰富多彩,形成支持虚拟机、容器等混合IaaS层,并且具备包括软件开发环境、数据库和中间件等平台级的PaaS层。积极与行业各厂商建立紧密合作,通过将IaaS和平台级PaaS进行深度整合,为客户提供全量完整的基础设施服务能力。

推荐使用如OpenStack、Kubernetes等行业事实标准的管理组件,实现接口形态的标准开放,以便垂直行业应用编排管理与基础设施层解耦,协同联动。由于边缘机房小且资源稀缺,为尽可能做到节源开流的云基础设施,提升业务资源的可用量,需要减少平台自身开销,降低控制组件资源占用,在必要情况下,IaaS层可研究采用虚拟资源远程或本地极致轻量化或计算拉远等方式方法解决,同时在平台层应丰富多种PaaS服务能力。

3)众多边缘云环境统一纳管

丰富多彩并非袖手旁观。中心节点管理组件直接对接分布广泛的众多边缘云节点,存在管理效率低、权限策略复杂、网络开销大等一系列问题,建议考虑在运维能力较强的地市引入"边缘云统一管理平台",为辖区内的地市级、区县/接入级边缘云提供集中管控。平台需具备资源与服务申请门户、资源管理、开放API、运维管理以及部分运营管理的功能,便于灵活承载电信网元、IT应用等多种ICT边缘业务。

砺大志蕴担当,边缘云航行任重道远

同舟共济扬帆起,乘风破浪万里航。永恒的追求都应满足其实用价值。2019年围绕医疗、教育、农业、交通等关键民生领域的情况,边缘云需要积极与更多垂直行业场景深度结合进行落地,加强优势互补。运营商、平台和网络设备厂商、CDN服务商、互联网厂商等需彼此利用边缘云解决深度计算、安全存储和优质网络等智能场景的多样化复杂需求,支撑5G技术与垂直行业的深度融合,真正实现“高带宽、低延迟、大连接、低功耗”应用的万物互联,不断提升终端用户的产品体验,提升中国品牌的竞争力与影响力,强化边缘云原始创新。

解决边缘云目前存在的关键核心技术攻关,突破难题,全面加强与各层级组件之间的关系,完善边缘云顶层设计,健全架构体系,以边缘云IaaS、PaaS建设为基础,打造垂直行业智慧平台,为各行业转型升级赋能。“简政放权”让边缘云承担应有的责任,为社会增添动力和价值,愿一起协同砥砺前行。

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