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  • 《边缘云计算技术与标准化白皮书》近期发布,定义了边缘云计算的概念和标准等。中心云和边缘云相互配合,实现中心-边缘协同、全网算力调度、全网统一管控等能力,真正实现“无处不在”的云。

    全面认识“边缘云”,中国首份边缘云白皮书发布

    今天全面认识一下“边缘云”。

    最近,中国电子技术标准化研究院、阿里云等单位共同编制并发布了一份《边缘云计算技术与标准化白皮书》,定义了边缘云计算的概念和标准等。

    白皮书的主要内容包括:

    一、定义边缘云计算的概念。

    二、边缘云计算的典型应用场景。

    三、边缘云计算的技术特点。

    四、边缘云计算标准化需求以及标准化建议。

     

    这也是国内首次对边缘云下定义。

    首次定义“边缘云”:构筑在边缘基础设施之上的云计算平台

    随着 5G、物联网时代的到来以及云计算应用的逐渐增加,传统的云计算技术已经无法满足终端侧“大连接,低时延,大带宽”的需求。

    随着边缘计算技术的出现,云计算将必然发展到下一个技术阶段,将云计算的能力拓展至距离终端最近的边缘侧,并通过云边端的统一管控实现云计算服务的下沉,供端到端的云服务,由此产生了边缘云计算的概念。

     在白皮书中,首次对“边缘云”进行了定义:

    边缘云是基于云计算技术的核心和边缘计算的能力,构筑在边缘基础设施之上的云计算平台。形成边缘位置的计算、网络、存储、安全等能力全面的弹性云平台,并与中心云和物联网终端形成“云边端三体协同” 的端到端的技术架构,通过将网络转发、存储、计算,智能化数据分析等工作放在边缘处理,降低响应时延、减轻云端压力、降低带宽成本,并供全网调度、算力分发等云服务。

    下图表述了边缘云计算的基本概念,中心云和边缘云相互配合,实现中心-边缘协同、全网算力调度、全网统一管控等能力,真正实现“无处不在”的云。 

    边缘云计算示意图

    边缘云计算能够最大程度上与传统云计算在架构、接口、管理等关键能力上实现统一,最终将边缘设备与云进行整合,成为云的一部分。 

    边缘云计算与传统云计算的关系,类似人类的“大脑”与遍布全身的“神经系统”的关系,相辅相成。 

    边缘云六大特点、两大关键能力

    总体来看,边缘云计算技术具备六大特点:

    低延时:因边缘云计算就近提供计算和网络覆盖,数据的产生、处理和使用都发生在离数据源很近的范围内,接收并响应终端请求的时延极低。

    自组织:当网络出现问题甚至中断时,边缘云的节点可以实现本地自治和自恢复。

    可定义:边缘云服务及业务逻辑不是一成不变的,而是可以由用户修改、更新和定制。

    可调度:业务逻辑可以由中心云动态分发,具体在哪个边缘节点执行是可以调度的。

    高安全:能够提供与传统云计算一体化的安全防护能力。

    标准开放:提供标准化且开放的环境,具有和其他系统互联及互操作的能力。

     

    下图展示了边缘云计算的关键能力,其包含统一协同能力和服务能力两大部分。

    边缘云计算关键能力

    边缘云计算的统一协同能力包括: 

    • 统一控制管理

    • 管控通道的高可用和稳定性

    • 业务调度协同

    • 大数据处理协同

    • 云边一体化安全能力

    • 统一开放的服务接口

    边缘云计算的服务能力包括:

    • 边缘云计算基础设施服务,如计算、存储、网络、加速器等。

    • 边缘云计算平台服务,如容器服务、大数据服务、人工智能服务、vCDN、 即时通信服务 RTC、视频 AI、音视频通信等。

    边缘云两大类场景:全网覆盖和本地覆盖

     边缘云计算的应用场景从覆盖上可以分为全网覆盖类和本地覆盖类两大类:

    1、全网覆盖类应用的核心要求是从边缘节点在地区和运营商网络两个层面上的覆盖度,来保证就近计算(如 CDN、互动直播、边缘拨测/监控等业务),或者基于足够多的节点进行网络链路优化(如 SDN/SD-WAN、在线教育、实时通信等)。 

    2、本地覆盖类应用的核心要求是边缘节点的本地化,即边缘节点的接入距离要足够近(目标<30 公里),时延足够低(目标<5ms),来支持本地化服务的上云需求,例如新零售、医疗等行业的监控数据上云,连锁门店等线下行业的 IT 基础设施上云等。这类应用的大带宽需求是最能体现边缘云计算时延和成本优化等核心优势的场景。

    互动直播中的边缘云一般属于全网覆盖类应用:

    边缘云互动直播业务架构示意图

    主播的媒体流推送到就近的边缘节点,在边缘节点直接进行转码,转码后的媒体流分发到CDN边缘节点,当有用户访问时就近返回内容。基于边缘节点上的服务、直播流的上下行内容推送以及转码处理等都不用再回中心,大大降低了业务时延,提升了互动体验,同时边缘处理架构对带宽成本的节省也非常明显。  

    智慧城市中的边缘云一般属于本地覆盖类应用:

    智慧城市边缘云计算框架

    在边缘云计算的架构下,智慧城市的建设过程中整个系统分为采集层、感知层、应用层。

    在采集层,海量监控摄像头采集原始视频并传输到就近的本地汇聚节点。

    在感知层,视频汇聚节点内置来自云端下发的视觉 AI 推理模型及参数,完成对原始视频流的汇聚和 AI 计算,提取结构化特征信息。

    在应用层,城市大脑可根据来自各个汇聚节点上报的特征信息,全面统筹规划形成决策,还可按需实时调取原始视频流。

    另外,这份白皮书的关键作用之一还在于提出了边缘云计算标准化的建议。

    针对边缘云生态中技术、产品、服务、应用等关键环节,结合国内外边缘云技术发展现状以及标准化需求,白皮书提出边缘云计算标准化体系框架,如下图所示,包括:基础标准、技术标准、管理及服务标准、安全标准、行业及应用标准。

    边缘云计算标准体系框架

    这些标准主要在现有云计算标准体系之上延续和扩展,以满足边缘云计算的新需求和新特性。 

    在边缘计算服务出现之前,客户只有一个选择:他们必须从不同地区的不同运营商处购买节点,并建立自己的边缘基础设施。而自建基础设施将带来一系列问题和挑战。例如,阿里云的边缘计算产品代表性的有依托边缘节点服务ENS和Link IoT Edge,这两个产品能够帮助用户深入到每一个计算场景。ENS覆盖全球,客户可以在几分钟内创建边缘资源,将从终端到节点的响应时间缩短到5毫秒,并为中心节省30%以上的带宽成本。 Link IoT Edge支持智能设备上部署边缘计算(本地暂存,设备连接,函数计算,流式计算等),让设备“天然”智能。目前在数字工厂、全屋智能等8大领域都有覆盖。  

    在可以预见的将来,随着技术的成熟以及新的应用出现,边缘云计算技术必将得到更大的发展,覆盖的潜在客户和场景将不断出现。随着边缘云计算的应用场景越来越多,用户需求的变化将是未来需要关注的重点。 

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  • 今天全面认识一下“边缘云”。 最近,中国电子技术标准化研究院、阿里云等单位共同编制并发布了一份《边缘云计算技术与标准化白皮书》,定义了边缘云计算的概念和标准等。 白皮书的主要内容包括: 一、定义边缘...

    今天全面认识一下“边缘云”。

    最近,中国电子技术标准化研究院、阿里云等单位共同编制并发布了一份《边缘云计算技术与标准化白皮书》,定义了边缘云计算的概念和标准等。

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    白皮书的主要内容包括:


    一、定义边缘云计算的概念。

    二、边缘云计算的典型应用场景。

    三、边缘云计算的技术特点。

    四、边缘云计算标准化需求以及标准化建议。


    这也是国内首次对边缘云下定义。

    首次定义“边缘云”:构筑在边缘基础设施之上的云计算平台

    随着 5G、物联网时代的到来以及云计算应用的逐渐增加,传统的云计算技术已经无法满足终端侧“大连接,低时延,大带宽”的需求。

    随着边缘计算技术的出现,云计算将必然发展到下一个技术阶段,将云计算的能力拓展至距离终端最近的边缘侧,并通过云边端的统一管控实现云计算服务的下沉,供端到端的云服务,由此产生了边缘云计算的概念。

    在白皮书中,首次对“边缘云”进行了定义:

    边缘云是基于云计算技术的核心和边缘计算的能力,构筑在边缘基础设施之上的云计算平台。形成边缘位置的计算、网络、存储、安全等能力全面的弹性云平台,并与中心云和物联网终端形成“云边端三体协同” 的端到端的技术架构,通过将网络转发、存储、计算,智能化数据分析等工作放在边缘处理,降低响应时延、减轻云端压力、降低带宽成本,并供全网调度、算力分发等云服务。

    下图表述了边缘云计算的基本概念,中心云和边缘云相互配合,实现中心-边缘协同、全网算力调度、全网统一管控等能力,真正实现“无处不在”的云。 

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    边缘云计算能够最大程度上与传统云计算在架构、接口、管理等关键能力上 实现统一,最终将边缘设备与云进行整合,成为云的一部分。

    边缘云计算与传统云计算的关系,类似人类的“大脑”与遍布全身的“神经系统”的关系,相辅相成。 


    边缘云六大特点、两大关键能力

    总体来看,边缘云计算技术具备六大特点:

    低延时:因边缘云计算就近提供计算和网络覆盖,数据的产生、处理和使用都发生在离数据源很近的范围内,接收并响应终端请求的时延极低。

    自组织:当网络出现问题甚至中断时,边缘云的节点可以实现本地自治和自恢复。

    可定义:边缘云服务及业务逻辑不是一成不变的,而是可以由用户修改、更新和定制。

    可调度:业务逻辑可以由中心云动态分发,具体在哪个边缘节点执行是可以调度的。

    高安全:能够供与传统云计算一体化的安全防护能力。

    标准开放:供标准化且开放的环境,具有和其他系统互联及互操作的能力。

    下图展示了边缘云计算的关键能力,其包含统一协同能力和服务能力两大部分。

    边缘云计算的统一协同能力包括:

    1. 统一控制管理

    2. 管控通道的高可用和稳定性

    3. 业务调度协同

    4. 大数据处理协同

    5. 云边一体化安全能力

    6. 统一开放的服务接口


    边缘云计算的服务能力包括:


    1. 边缘云计算基础设施服务,如计算、存储、网络、加速器等。

    2. 边缘云计算平台服务,如容器服务、大数据服务、人工智能服务、vCDN、 即时通信服务 RTC、视频 AI、音视频通信等。 

    边缘云两大类场景:全网覆盖和本地覆盖

    边缘云计算的应用场景从覆盖上可以分为全网覆盖类和本地覆盖类两大类:

    1、全网覆盖类应用的核心要求是从边缘节点在地区和运营商网络两个层面上的覆盖度,来保证就近计算(如 CDN、互动直播、边缘拨测/监控等业务),或者基于足够多的节点进行网络链路优化(如 SDN/SD-WAN、在线 教育、实时通信等)。 

    2、本地覆盖类应用的核心要求是边缘节点的本地化,即边缘节点的接入距离要足够近(目标<30 公里),时延足够低(目标<5ms),来支持本地化服务的上云需求,例如新零售、医疗等行业的监控数据上云,连锁门店等线下行业的 IT 基础设施上云等。这类应用的大带宽需求是最能体现边缘云计算时延和成本优化等核心优势的场景。 


    互动直播中的边缘云一般属于全网覆盖类应用:

    主播的媒体流推送到就近的边缘节点,在边缘节点直接进行转码,转码后的媒体流分发到CDN边缘节点,当有用户访问时就近返回内容。基于边缘节点上的服务、直播流的上下行内容推送以及转码处理等都不用再回中心,大大降低了业务时延,提升了互动体验,同时边缘处理架构对带宽成本的节省也非常明显。 

    智慧城市中的边缘云一般属于本地覆盖类应用:

    在边缘云计算的架构下,智慧城市的建设过程中整个系统分为采集层、感知层、应用层。

    采集层,海量监控摄像头采集原始视频并传输到就近的本地汇聚节点。 

    感知层,视频汇聚节点内置来自云端下发的视觉 AI 推理模型及参数,完成对原始视频流的汇聚和 AI 计算,提取结构化特征信息。 

    应用层,城市大脑可根据来自各个汇聚节点上报的特征信息,全面统筹规划形成决策,还可按需实时调取原始视频流。 

    另外,这份白皮书的关键作用之一还在于提出了边缘云计算标准化的建议。

    针对边缘云生态中技术、产品、服务、应用等关键环节,结合国内外边缘云技术发展现状以及标准化需求,白皮书提出边缘云计算标准化体系框架,如下图所示,包括:基础标准、技术标准、管理及服务标准、安全标准、行业及应用标准。

    这些标准主要在现有云计算标准体系之上延续和扩展,以满足边缘云计算的新需求和新特性。 

    在边缘计算服务出现之前,客户只有一个选择:他们必须从不同地区的不同运营商处购买节点,并建立自己的边缘基础设施。而自建基础设施将带来一系列问题和挑战。例如,阿里云的边缘计算产品代表性的有依托边缘节点服务ENSLink IoT Edge,这两个产品能够帮助用户深入到每一个计算场景。ENS覆盖全球,客户可以在几分钟内创建边缘资源,将从终端到节点的响应时间缩短到5毫秒,并为中心节省30%以上的带宽成本。 Link IoT Edge支持智能设备上部署边缘计算(本地暂存,设备连接,函数计算,流式计算等),让设备“天然”智能。目前在数字工厂、全屋智能等8大领域都有覆盖。 

    在可以预见的将来,随着技术的成熟以及新的应用出现,边缘云计算技术必 将得到更大的发展,覆盖的潜在客户和场景将不断出现。随着边缘云计算的应用 场景越来越多,用户需求的变化将是未来需要关注的重点。 

    本文转自 新智元 https://mp.weixin.qq.com/s/LGJ529kUHMaoL3-Pi1r4kQ

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  • 在MEC全球应用开发者大会的“MEC开放论坛”上,阿里云高级技术专家周哲进行了《阿里边缘云原生应用实践》主题分享,站在技术视角对边缘云原生的技术概念、应用场景、阿里云边缘云原生实践案例等多方面进行解读。...

    简介: 为什么需要边缘云原生?边缘云原生的技术特性和优势是什么?它可以为行业提供哪些关键能力?又有哪些场景适合边缘云原生呢?在MEC全球应用开发者大会的“MEC开放论坛”上,阿里云高级技术专家周哲进行了《阿里边缘云原生应用实践》主题分享,站在技术视角对边缘云原生的技术概念、应用场景、阿里云边缘云原生实践案例等多方面进行解读。

    近日,MEC全球应用开发者大会隆重召开!大会致力于推动MEC从试验走向应用落地,推动不同MEC平台“云-网-边-端-业”能力全面开放,加速边缘应用创新的步伐。在大会的“MEC开放论坛”上,阿里云高级技术专家周哲进行了《阿里边缘云原生应用实践》主题分享,站在技术视角对边缘云原生的技术概念、应用场景、阿里云边缘云原生实践案例等多方面进行解读。

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    为什么需要边缘云原生?

    什么是边缘云原生?周哲认为:边缘云原生就是边缘云和云原生的结合。在当下的5G时代,80%的数据和计算将发生在边缘,那么市场需求为什么一定要边缘化?

    在场景层面,未来5G的接入和各种应用都会雨后春笋般地出现。而5G的特点就是大流量、低延迟、大连接,这些特征传统的数据中心是不能满足的。例如4K/8K、VR、云游戏等应用上要依靠较大的流量进行支撑的,如果所有的流量都传输到数据中心,带宽压力是无法承受的;其次,因为物理距离的限制,低延时需求也较难实现;最后在大连接层上,随着IoT智能设备的普及,未来终端的规模量级暴增,需要分而治之,借助更多的边缘节点提供大连接的解决方案。在中心云和设备端之间打造边缘云的平台,能够起到承上启下的作用,实现上下传输和能力互通。

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    关于云原生的理解,每个人都不同。对于云原生的理解,阿里云阿里巴巴合伙人、阿里云高级研究员蒋江伟认为:因云而生的软件、硬件、架构,就是真正的云原生。周哲现场介绍到:其中包含三个维度,在硬件或者基础设施层,具备按需分配、弹性伸缩的能力,这个是云计算的基础能力。覆盖公共云的基础设施、专有云的基础设施,边缘计算的基础设施,整体上构建云原生基础实施。在架构层面,具备松耦合、可弹性扩展、高容错性等特点。在云原生应用管理层面,基于自动化、可观测、可管理的软件交付流程,加速创新效率的同时保障系统稳定性。云原生应用具备这三个维度特性。这样的应用易维护、弹性伸缩、稳定性、迭代效率高。

    “云原生的典型技术代表:容器、服务网格、微服务、不可变技术设施和声明式API。这些技术是属于云原生技术,现在很多云原生技术是基于容器、服务网格、微服务等构建出来的,但云原生技术不仅仅包含这些,除了这些技术外,也可以构建出云原生应用和技术,只要符合上面三个特性,是不是容器都没有关系。如果不是具备上面三个特性的应用,不是标准的云原生应用。比如:使用容器技术,自己搭建容器服务,虽然也是使用云原生技术,但这个应用不表示是云原生应用。”周哲认为。

    边缘云原生就是既满足边缘云、也满足云原生特性。

    边缘云原生的技术优势

    云原生技术能够解决应用的开发运维效率、稳定性、成本问题。那么边缘云原生应用和中心云原生应用的差异是什么?

    周哲从四个方面做了对比:

    一、在基础设施方面:边缘的特点是分布式、机房小,每个机房10-50台机器,计算和存储能力受限。单机房可靠性差,每个机房的SLA相对中心的保障是差的。单机房弹性能力受限的,跨机房的弹性能力强。中心云的特点是集中式、每个机房都很大,计算和存储规模大,机房可靠性高,单机房弹性伸缩好,多机房一般做容灾考虑。

    二、在系统架构方面:边缘特点是全球分布式接入,靠近客户边缘测。需要跨公网的集群间应用通信能力。也就是我们所说的边缘通信和边缘协同能力。每个集群和中心的网络链路不是非常可靠,一旦边缘和中心失去连接,需要做好边缘自治能力。中心的特点是一般单机房接入,机房内核机房间专线互联。不需要边缘自治。

    三、资源调度方面:边缘侧由于机房小,单机房的弹性能力受限,边缘的弹性需要跨节点间来做。同时边缘的机房分散,需要根据全局负载,需要选择是到哪个边缘节点,在做边缘节点内的调度。需要全局请求调度和资源的算力调度结合。中心侧用户主要关注容器的算力调度,一般不关注请求调度。

    四、应用编排管理方面:在边缘侧应用需要部署到几百上千个集群,并且需要考虑应用跨集群容灾,怎么保证几个集群的应用状态一致,成为难点。在中心侧通常是集群的管理统一,较少做多集群管理,一般应用跨集群容灾做冷备,保证集群内应用状态一致性。

    边缘云原生可以提供的关键能力

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    第一:异构融合广覆盖

    在边缘端需要广覆盖,有更多资源覆盖在延时方面会更有优势,怎么做到资源多?其中一种方式是自建,自建能力是有限的,另外会考虑租用各个云厂商的边缘资源,这样针对不同厂商资源做好异构融合能力。

    第二:云边体验一致性

    很多应用既需要在云端部署,也需要在边缘部署,如果云边的体验不一致,就会增加更多的开发成本。应用开发需要做好云边体验一致性,这样对应用开发者非常友好,不用边缘一套应用、中心一套应用。

    第三:标准云原生兼容

    云原生有一个主要出发点就是跨平台兼容。让应用开发者在自己的搭建的平台能够运行应用,在不同的场景也能够运行应用,这样对开发者就非常友好。

    第四:算力全域流动性

    在边缘特性里,最关键一点是分布式,对全局的流量调度+算力结合有很强的需求。能够做到用户在哪里,应用自动部署到用户就近的边缘。按需在边缘做到算力和流量的流动。

    那么哪些应用场景适合边缘云原生?

    周哲表示:有几个场景适合边缘云原生,第一个场景是云端算力下沉,例如视频转码等,原来视频转码都是在中心转码,在边缘做分发,这是一个典型的云端算力下沉的应用场景。其次是终端的算力上移场景;周哲解释道,例如现在比较火爆的:云应用、云游戏、云桌面等都属于终端的算力上移场景,通过边缘计算可以解决很多应用不稳定等问题。第三个场景是原本就在边缘上的应用和数据,典型的是CDN的应用和数据,每秒钟全网有几百Tbps的数据在流动和传输。

    阿里云边缘云原生产品与实践

    阿里云边缘云原生体系,如下图所示,从下至上。首先是边缘云,包含边缘基础设施能力,边缘融合计算,在边缘云中有很多边缘节点,可以跑容器、微服务架构应用等。基于边缘网络和中间件做分发和管控。再上层是容器平台,包含容器相关的管控服务、集群管理能力。在容器平台之上是云原生能力,包含应用管理、servicemesh、可观测性等。通过整体云原生技术栈能够使边缘应用开发更简单。

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    接下来周哲也针对上述介绍展示了一些阿里云边缘云原生实践的案例。
    第一个案例:CDN ON ENS

    这个目标是全网CDN使用云原生技术上边缘计算,它的价值可以达到降本提效,在保证稳定性的情况下提升CDN业务创新效率。“实际上我们也会在CDN业务上遇到问题。”周哲说:在CDN业务上会遇到不同资源争抢问题、业务复杂、系统组件多、全网发布周期长、异构资源部署能力弱、资源复用率底等主要问题。例如双11电商的图片压力较大,在跨年看春晚时直播的负载较大,怎么解决这种CDN应用的问题?

    “我们就通过一些云升级的技术方案来解决。”周哲提出了云原生技术方案:

    • 通过容器化做业务拆分隔离,解决资源争抢的问题。
    • 通过微服务化架构改造解决系统组件多,问题排查难的问题。
    • 通过全流程应用管理系统结合业务拆分隔离,在保证稳定性的基础上,提高发布效率。
    • 具备异构资源管理的能力,解决各种异构资源的使用问题。
    • 基于资源的实时弹性调度,解决不同业务场景错峰复用问题。

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    第二个场景案例:视频转码下沉到边缘

    如下图所示,左侧是原来的方案:主播推流到CDN边缘节点,CDN边缘节点在把直播流推到中心,在中心做转码。另外一端是播放端,播放端在边缘节点拉流,边缘节点再从中心拉流。新的方案是:主播端直接推流到ENS边缘节点,直接在边缘节点部署转码应用程序,直接在边缘节点做转码,播放端可以直接从边缘节点拉取转码后的直播流。这样能够降低边缘到中心的成本、并提高用户体验。

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    第三个场景案例:终端上云(云游戏/云应用场景)
    你会不会遇到一种情况:平时和朋友一起聚餐时想玩个游戏,手机没有安装,下载游戏安装包有比较大;下载耗费流量高时间又长,怎么办?

    如果有云游戏就比较好了。云游戏的场景的使用边缘计算方案,如下图所示:左下角是用户终端,左上角是游戏厂商的业务系统,右上角是边缘计算的管控中心服务,右下角是边缘计算节点。

    整个交互的流程是:当用户终端先访问业务系统,云游戏的业务系统和边缘计算管控发起云游戏应用的创建请求,边缘计算管控中心下发指令给边缘节点,边缘节点把云游戏的应用启动起来,启动起来后边缘计算管控中心返回云游戏的虚拟设备,业务系统把虚拟设备反馈手机终端用户,手机终端和边缘节点虚拟终端就可以建联,手机终端就可以通过操作指令和边缘节点虚拟终端做游戏交互,虚拟终端会屏幕画面视频流,返回给手机终端,最终手机终端就能够正常显示了。

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    总结一下,阿里云边缘计算产品主要分几个层面,第一个层面是底层的服务器、交换机能够形成统一的池化资源,属于ENS基础设施。第二个层面,就基于这些统一池化的硬件抽象出来的计算、存储、网络的资源形态。第三个层面,是把这些基础设施技术通过平台服务的方式进行包装,形成存储平台、计算平台、容器平台、试图计算平台和应用管理平台。第四层是saas场景交给客户进行封装实现,完成垂直化业务和创新场景的落地。

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    同时,阿里边缘计算产品也具有五大能力:

    • 支持三种计算形态:虚机,容器及安全容器、终端数字孪生计算。
    • 支持多种存储服务:高可用块设备、文件存储、对象存储、CDN KV缓存。
    • 支持多种网络服:实现了节点内的多种网络形态,跨节点的网络加速和交换能力,以及边缘的负载均衡产品。
    • 安全节点信安:提供了四层、七层的防攻击能力,针对内容和主机的安全等场景,具有600G的抗DDoS攻击能力。
    • 高效自动的云化纳管:支持容器虚机的高效生产,和镜像发布的管控,远程无接触3小时全自动化管理。

    原文链接

    本文为阿里云原创内容,未经允许不得转载。

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  • 结合边缘计算的概念,云计算将必然发展到下一个技术阶段,也就是将云计算的能力拓展至距离终端更近的边缘侧,并通过边端的统一管控实现云计算服务的下沉,提供端到端的云服务。如此,边缘云计算的概念也随之产生了...

    随着5G、物联网时代的到来以及云计算应用的逐渐增加,传统集中式的云计算技术已经无法满足终端侧“大连接,低时延,大带宽”的需求。结合边缘计算的概念,云计算将必然发展到下一个技术阶段,也就是将云计算的能力拓展至距离终端更近的边缘侧,并通过云边端的统一管控实现云计算服务的下沉,提供端到端的云服务。如此,边缘云计算的概念也随之产生了。为了积极引导边缘云计算技术和应用发展,以及边缘云计算相关标准化的制定,阿里云和中国电子技术标准化研究院联合发布《边缘云计算技术与标准化白皮书》,在业界首次从标准的角度明确定义了”边缘云计算“的概念。

    业内首次定义的“边缘云计算”究竟是什么?

    边缘云计算,简称边缘云,是基于云计算技术的核心和边缘计算的能力,构筑在边缘基础设施之上的云计算平台。形成边缘位置的计算、网络、存储、安全等能力全面的弹性云平台,并与中心云和物联网终端形成“云边端三体协同” 的端到端的技术架构,通过将网络转发、存储、计算,智能化数据分析等工作放在边缘处理,降低响应时延、减轻云端压力、降低带宽成本,并提供全网调度、算力分发等云服务。

    边缘云计算的基础设施包括但不限于:分布式IDC,运营商通信网络边缘基础设施,边缘侧客户节点(如边缘网关,家庭网关等)等边缘设备及其对应的网络环境,通过位置层层前移,深入到每一个计算场景里,去满足客户大连接、大流量、低时延、安全性等核心诉求。

    边缘云可以最大程度上与中心云采用统一接口、统一管理,这样能够最大程度地降低用户开发和运维成本,真正实现将云计算的范畴拓展至距离数据源产生更近的地方,弥补传统架构的云计算在某些应用场景中的不足之处。

    更多关于边缘云计算的解读,具体参见白皮书。

    阿里云的边缘云计算平台——ENS

    中国互联网网络结构十分复杂,横向来看分为骨干网、核心网、汇聚网、接入网等多个层级,末梢还有家庭或商用的客户侧接入终端。每个网络层级的传输能力、网络时延、算力容量、算力归属有所差异,但都是边缘节点的重要组成部分。纵向来看,无论哪个网络层级提供边缘云的服务,都需要自下而上搭建起底层硬件、资源平台、PaaS服务和工具、场景解决方案的服务生态,才能提供便捷、统一的使用体验,最大化赋能客户。

    在这一横一纵之间,阿里云在2018年率先提供了基于运营商边缘节点和网络的弹性分布式算力资源平台,也就是边缘节点服务ENS,连接最后10公里的ENS可以帮助用户将计算、转发等业务下沉至边缘,把终端到边缘节点的时延缩小到5毫秒,终端到云的访问频次将减少80%,计算、存储、网络等成本可以节省30%以上。

    ENS的核心特性:

    首先是全覆盖,ENS打造了一张全覆盖的节点网络,能够覆盖全国主要地区和运营商,实测得到的终端数据到就近节点的延时平均只要5ms。

    第二点是开放易用、安全可靠,这是边缘云能够留住客户、持续赋能客户的重要因素。ENS提供了相对开放的运行环境、灵活的算力规格,同时持续开发交付批量、可视化、自动化管控运维的能力,让客户可以相对容易的完成架构对接和运维管理。

    第三点是高性价比,和中心云一样,高性价比对于各种体量客户来说都是一个重要价值。ENS可以提供了一站式采购、敏捷交付、按量付费、动态扩缩容的产品能力,使得客户先期的资金、人力投入、使用中的运维投入降到最低。

    ENS与自建节点的对比:

    既然ENS能更好的赋能客户,那么是否有量化的指标来对比与自建节点的差异呢?

    从上图中可以看出,在业务弹性方面,一个成熟的采购建设团队新建单个、定容量的节点需要1-2个月,ENS只需要一分钟提交算力规格和算力大致分布的需求,系统就可以智能选点创建海量算力,及时应对业务弹性需求。

    在资产层面,传统的谈判、采购、建设模型,单次投入100万起步,ENS可以做到100% 的零资金启动,完全按量付费,并且提供天粒度的资源弹性,同时用户数据流量在边缘收敛后,带宽成本也会得到显著降低。

    可靠性及运维层面,一个稳定可靠的自建节点,对于架构和运维的能力要求还是蛮高的,监控、容灾、迁移、主机安全、流量安全、故障处理流程都需要精细化管起来。接入ENS则可秒级监控、分钟级定位和排障,是经过严苛的业务考验磨炼出来的硬实力。

    ENS从1.0到2.0的产品服务演进:

    谈产品服务演进,离不开一个个具体交付使用的功能模块。ENS高级产品经理王文娟在第八届中国云计算标准和应用大会曾提到:“边缘云所处的发展阶段,就像是一颗小树,首先需要扎下根来,树干逐渐粗壮有所支撑,然后伸展出主力的枝干,最后在此基础上慢慢枝繁叶茂、支撑起一个生态。ENS一路飞速持续演进,如今已逐渐成长为一个弹性、简单、稳定的边缘算力服务平台。”

    2018年2月,经过充分的PoC验证后,ENS第一批核心标准节点上线,他将阿里云飞天技术系统轻量化、定制化落地边缘,支持算力资源隔离、网络安全隔离、高可用等标准能力。

    2018年6月,ENS完善了7*24小时全方位的实时监控体系,从硬件基础设施、网络、底层飞天组件到业务管控等软件应用全覆盖,并且通过服务关联、联合查询、智能收敛做到分钟级定位和解决问题。在这个阶段,客户释放了大量的监控和运维消耗。

    在2018年10月,ENS重点提升使用体验,做到了一键批量创建服务、自定义镜像构建、编排、自运行,同时调度能力能够做到基于客户算力分布需求智能选点,避免了客户理解系统背后复杂的节点选择和服务调度。ENS还提供了基于边缘服务为单位的算力批量运维,启停、增删、升级白屏化批量操作,不需要无谓的关注底层算力资源。

    在本月,ENS 2.0产品升级正式上线,为客户提供更加弹性灵活、形态多样的分布式边缘计算,全面支持算力资源的统一管理。同时启动支持全面的按量付费,算力、存储、带宽全部实现按天按月出账计费,用户0资金启动业务,随着业务波动随时增删算力资源。稳定业务按月计费稳定服务,活动或临时业务需求,按天计费提供充分弹性。

    王文娟表示,未来的场景、需求和挑战仍然很多,我们的功能演进仍将持续小步快跑,致力于打造弹性、简单、稳定的边缘算力服务平台。

    ENS在行业和业务场景中的探索和实践——视频监控场景的深度解读

    经过接近一年的探索, ENS认知的边缘云场景,除了流量本地化,还有全网广覆盖的大量场景。

    目前在ENS的服务平台上,已经在实践承载大量CDN的边缘缓存、边缘调度、边缘分发业务,以及一大批直播平台的边缘收流、合流、互动、弹幕等业务。而现在火热的在线教育、智慧办公、智慧医疗等行业核心依赖的音视频通信技术,也因为其低时延、大连接、大流量等需求特点,陆续成为使用ENS的重要场景。

    基于ENS的视频监控的场景应用:

    如果监控只在一个物理地点、少量几路,用本地监控、甚至PC机来接收和处理,问题都不大。但是当监控流分布在同一城市N个地点、甚至N个城市,几千几万路流,人肉监控和运维难以应对的时候,这个情况就会面临巨大挑战。

    ENS在这个领域实践的具体方案可以用下图概括,大量的、分散的前端摄像头通过物理专线或软专线接入基于ENS节点承载的视频汇聚节点,做一层数据收敛汇聚和实时分析运算,只把必要的少量数据和特征值回传云中心。

    边缘云计算不仅能够解决TB级甚至更大的视频流低成本接入的问题,还可以提供丰富的计算能力,在边缘完成视频的分析和识别工作后,再将结构化的数据快速传递回中心云(大脑)进行信息融合。边缘云计算不仅实现了“低时延,低成本”的协同,还能有效抵抗网络抖动等不稳定因素,提升系统整体的稳定性。

    上文提及的业务场景只是冰山一角,随着边缘云计算行业的标准化、轻量化、平台能力完善,边缘云的行业生态会更丰富、潜力巨大,阿里云将持续投入,与行业同仁共建边缘计算服务生态,实现边缘与云的无缝衔接,赋能用户像用云一样简单的使用边缘计算服务。

     


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