网站制作公司下,商业网站有什么作用,网站怎么做参考文献,wordpress备份如何安装简介#xff1a; 云原生和边缘计算是近两年都非常火的技术话题了#xff0c;在第十届云计算标准和应用大会上#xff0c;阿里云高级技术专家熊鹰分享了《基于融合、协同系统的边缘云原生架构演进和实践》#xff0c;希望通过介绍现在阿里云在边缘计算和边缘云原生这些技术领… 简介 云原生和边缘计算是近两年都非常火的技术话题了在第十届云计算标准和应用大会上阿里云高级技术专家熊鹰分享了《基于融合、协同系统的边缘云原生架构演进和实践》希望通过介绍现在阿里云在边缘计算和边缘云原生这些技术领域的系统架构演进让大家了解到业务在云原生和边缘计算结合场景下落地的一些思考。 云原生和边缘计算是近两年都非常火的技术话题了在第十届云计算标准和应用大会上阿里云高级技术专家熊鹰分享了《基于融合、协同系统的边缘云原生架构演进和实践》希望通过介绍现在阿里云在边缘计算和边缘云原生这些技术领域的系统架构演进让大家了解到业务在云原生和边缘计算结合场景下落地的一些思考。 关注阿里云Edge Plus公众号回复“熊鹰”获得演讲PPT材料 概述
近几年边缘计算发展非常迅猛大家可以在各种标准和资料中看到各家对它的定义这里对其中的几个基础概念做一个总结性的表述
【缘起】 边缘计算概念的缘起可以追溯到比较久远的时期但是真正热度兴起主要还是因为5G的发展4G的发展使得移动互联网大爆发因此在5G时代边缘计算被赋予了很大的期望希望成为新的产业赛道另一方面5G标准3GPP里定义的的三大场景大带宽、低延时、广连接从各个方面都会强化边缘计算的应用场景而由此带来的电信的基础设施的改造使计算可以进一步下沉从互联网到核心网、进一步下沉到接入网计算正在一步步变得离用户越来越近。
【定义】 关于边缘计算的定义身处不同的领域和角度运营商、云服务厂商、硬件厂商各家对于边缘计算的定义是不一样的。在阿里云的边缘云标准里定义边缘云为在靠近终端人和物的网络节点提供分布式、可定义、可调度、标准开放且安全的计算平台及服务。目标是要拓展云的边界让计算与连接离物更近让它作为万物互联的基石。
【特征】 与中心云来对比边缘的节点是分散的多级的节点多而体量小不止是区域级省级还会下沉到地市级园区级在5G场景里更要下沉到接入网云与边、边与边之间的网络可能都是互联网通道。
【挑战】 海量的、分布式的、异构的边缘节点资源特性会给业务带来巨大的挑战多个网络入口代表着统一的流量监控和弹性伸缩策略是不可用节点多而体量小代表着单一集群的弹性弱而全局的弹性强海量节点的纳管和互联网的网络环境对于高可用、灾备、迁移等等都是大的冲击。
总体来说由于新基建的提出和布局5G、物联网、工业互联网得到了广泛的关注。5G的商业化和产业化进程的加速使底层基础架构更加的成熟在今年已经催生出了一大批新行业入场云应用、云游戏、互动娱乐、工业互联网2.0等等同时也在推动着整体技术架构在迅速地变化和演进。
基础设施演进
首先来介绍边缘基础设施的演进情况阿里云根据业务形态定义了三个阶段 第一个阶段为边缘云就绪在这个阶段用户只是把运行在物理机上面的应用迁移到虚拟化环境中这个过程是以降低成本为主要驱动力的用户不再自建节点将底层物理设施的运维转交给边缘云处理而应用的开发和运维方式并没有非常不同。
第二个阶段为边缘云原生用户希望能再进一步降低整体拥有成本提升系统能力和研发效能利用标准化、自动化的方式来管理资源、交付应用、运维系统用户基于K8S进行深度开发和定制将边缘资源进行一个整合适配边缘的特性在之上开发搭建自己的PaaS平台以提供给内部的业务使用。
大家对前两个阶段应该很熟悉了跟中心云的演进过程很类似
第三个阶段为边缘融合云原生应该算是一个比较新的概念这是阿里云在实践过程当中结合对用户业务的思考摸索出来定义的一个阶段。
展开来讲边缘的特性是分布式、资源小而多、网络条件复杂这样用户需要随时关注基础设施的稳定性并进行业务和数据的切换和迁移另外弹性不强那么用户的业务也很难做到按需使用另外边缘各种能力在技术架构上的整合也需要用户更深入到K8S之中具备定制开发能力。总结来说就是用户需要感知底层资源、基础设施甚至库存、水位、规划等等情况并且业务要下沉到边缘的技术挑战和难度都很大。在边缘融合云原生里带给用户的是在边缘也并不需要去关心底层基础架构设施就能享受到弹性、高可用、按需使用的能力。边缘融合云原生应该将异构资源、多集群、库存水位的边缘特性屏蔽将资源调度、弹性伸缩、多级协同等方面的能力进行沉淀和打通利用云原生的良好的扩展性将资源、能力进行抽象融合同时还需要针对通用业务场景和新兴业务场景提供统一标准的接口封装将这些能力释放给用户。
系统架构演进
在技术架构演进实践当中同样按照刚才的思路进行分层设计基础设施层具备异构资源纳管、多级网络架构、融合存储形态等能力解决底层资源融合纳管、融合生产、抽象屏蔽的问题云边协同层具备计算、存储、网络流动的能力具备云边、边边、多云的协同能力解决各种能力和系统协同打通的问题平台引擎层具备边缘云原生抽象集成能力解决将资源、组件和应用、调度、编排等能力集成融合的问题业务场景层具备统一接口、业务沉淀、场景深化的能力解决开发者生态闭环的问题。 可以预料到随着5G技术和基础设施的持续演进和完善以及创新型业务的发展系统架构还会随之进行演进和更迭。
纸上得来终觉浅绝知此事要躬行。接下来熊鹰通过介绍阿里云在实际业务实践过程中的案例来一一解读各层的能力和设计。
应用案例——无状态应用
该场景主要针对的是任务类的业务(例如压测、拨测、离线转码任务)、或者对等网络系统(P2P传输网络)等这类业务对弹性伸缩能力有较高要求、对成本有强烈的敏感度但是对位置、高可用性等要求不高。由于边缘单节点弹性能力弱但是全局资源弹性强的特点这种场景算是考验边缘计算基础设施能力的典型应用场景。在架构上它是需要有一个对全局资源的一个统一库存、融合调度、协同编排的能力在计算形态上要支持虚机、容器、安全容器等多种融合计算的形态来满足不同场景的业务诉求在资源库存方面要有一个融合的资源池在调度和编排方面也是有一个协同统一的调度能力这样就能很好的提供在事件触发、流量突发场景下的弹性伸缩和按需使用的能力也能让用户的使用成本大幅度降低。
应用案例——有状态应用
这个场景业务除了将计算和弹性托管以外还将域名和调度托管了。另外由于业务的复杂性架构上也日趋复杂。首先在单集群内系统需要拆分为多个独立工作的微服务第二多个微服务自身和之间都有相互编排依赖的关系第三在云与边(管控与业务)、边与边(集群与集群)之间会有协同通信的需求最后再加上域名和流量调度、SLB、数据库、中间件等通用能力和组件集成需求从这个角度来看在边缘的应用场景已经不比在中心云里的应用复杂度低了同时还要加上边缘的分布式、多集群、广调度的特性分布式云计算是对这个场景比较贴切的描述。
在架构上都需要如何来解决业务的需求最底层基础架构设施层产品能力上引入分布式SLB、分布式DB等网络能力上加入了可编程可配置的云边、边边覆盖网络能力在协同层上云边协同、边边协同、流量和资源的动态平衡协同也是核心的能力在引擎层上需要有深度开发适配边缘的云原生能力像解决海量节点纳管引入的K8S多集群管理联邦能力、解决业务多租户隔离的Virutal Cluster能力、解决微服务架构中服务发现和协同通信的Service Mesh组件、适配边缘虚拟网络、虚拟存储的CNI、CSI组件等等。 熊鹰分布式云计算概念目前还没有太多的标准和规范一个复杂应用要做成分布式从中心下沉到边缘还需要做很多系统架构改造适配的工作。这也是阿里云努力的方向希望沉淀出更多的平台能力出来形成一个个开发生态的闭环让分布式云计算也能轻松落地边缘。”
应用案例——终端上云
这个业务场景在今年非常火热典型是云游戏和云应用这两个领域。业务将运行在终端上的系统或者应用托管到云端以降低终端成本也可以降低高质量业务的可准入门槛。在边缘融合云原生里这里会有一个根本性的概念转变从资源托管、应用托管到设备托管、位置无感托管。在基础设施层和引擎层针对各类异构资源将资源做初步的封装抽象出一层统一的标准的虚拟化的资源提供安全和隔离的能力在业务层上再进行一层封装将资源属性屏蔽掉不再提供资源的概念取而代之的是设备的概念同时在协同层上加入了协同计算、协同存储、协同网络的能力让虚拟设备能够流动起来。在业务上不再能看到传统意义上应用和资源的概念只能看到一个一个虚拟设备的管控能力例如设备数据、设备应用、设备调度等等。 这里强调一下数字孪生的概念熊鹰表示在万物互联时代每一个物理终端的背后最终都有一个影子终端在边缘云上或者是数据的载体或者是系统的延伸。
应用案例——超清视频
这个场景还处在技术摸索的阶段是真正下沉到5G MEC节点的一个场景希望能够打造一个可复制的5G领域的通用技术架构模型。这个场景里最关键是要能打通协同层和运营商MEC系统的资源协同、流量调度、网络分流协同的能力。5G/MEC时代算力的持续下沉到接入网到MEC节点通用协议如DNS协议会无法满足精准的调度需求一方面调度将会需要根据终端的精确地域信息来决策另一方面也要根据业务的需求场景来进行决策例如对于定位、AR/VR等极高实时性的业务会放在接入机房来满足实时性的要求视频分析等高传输带宽节省业务和云游戏较高实时性业务会放在汇聚机房兼顾功能和实时性的需求而重计算/大存储的业务放在重汇聚机房或核心机房多级计算、多级网络的设计能让整个系统的能力更加强大和丰富。
边缘融合云原生希望在兼顾业务时延、计算能力等需求的基础上能分场景灵活的选择业务的部署位置来满足各类业务的需求。当然这些能力应该是封装抽象提供给上层用户和业务是不应该感知到底层基础架构设施的复杂性的。
总结
5G时代终端上云、VR/AR、边缘AI、工业互联网、智慧农业的应用场景将逐渐爆发起来在一些专有领域内已经有重量级的应用场景落地但是在通用互联网技术领域真正的5G的Killer应用还没有出现或者说真正的结合5G技术还有基础设施的技术架构还待演进。熊鹰十分期待边缘计算平台能够通过共建、合作的方式将多级网络里的资源融合调度起来将云边端真实打通协同基于云原生技术为行业提供开放的、标准的云边协同、云网一体化能力让更多的应用能轻松的下沉到边缘实现万物互联的时代。
作者樰篱
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