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阿里云资深技术专家李克畅谈边缘云计算趋势与实践

2021/6/3 16:55:22   来源:

2021年5月15日,以“相信边缘的力量”为主题的全球边缘计算大会在深圳成功召开。

阿里云资深技术专家李克,分享阿里云在边缘云计算的探索和实践,如何为行业提供广覆盖、低成本、高可靠的边缘基础设施。

Gartner按照位置不同划分3种计算场景,分别是Near Edge、Far Edge、Cloud,对应着终端计算、IDC计算和中心云计算。其中Near Edge是标准服务器或设备,在距离端侧最近的地方,例如在工厂和园区,可以为任何Arm,X86设备;而Far Edge是标准的IDC节点,而Cloud是公共云或专有云服务,特征为资源集中、中心化管理。

边缘云计算是一种Far Edge的场景,主要是利用运营商的资源构建小型化的云节点,提供计算、网络、存储能力。

边缘云处在中心云和终端之间。起到承上启下的作用,一方面可以将中心计算下沉到边缘,另一方面也可以把端侧计算上移到边缘。

边缘云计算通过边缘节点的流量卸载,可以实现对5G流量的本地化处理和分发,避免海量流量对骨干网路的冲击,能够提供大带宽的解决方案。边缘云计算通过分布式架构,实现对海量终端高并发的分布式处理,深入场景的本地化计算能力,将进一步提升计算的效率。而边缘云计算天然的就近部署,也能满足5G低延时处理的场景化需求,提供10ms乃至于ms以内的响应时延。

除了业务场景上对边缘云计算的需求外,另外一个促使边缘场景快速发展的推动力是成本,中心机房的规模都很大,一次性的CAPEX和后续的OPEX成本都非常高,而且中心一般都是BGP带宽,而边缘节点,机器配置不用太高,节点规模也较小,一般几十台左右,网络也是单线接入,所以在成本上具备一定的优势。

阿里云拥有遍布全球的边缘云计算节点,边缘云计算具有分布式特性,节点数量和分布的广度决定了边缘云整体提供的场景丰富度。同时阿里云能够非常方便地将合作伙伴的基础设施引入到阿里边缘云生态中,支持更多的本地场景落地。

数字孪生与物理终端的协同计算

新计算需要具备新的特性:业务在线化、数据精细化和数据快速决策。

数据在线化是企业数据化转型的第一步,需要将业务进行数据化描述,提炼出来指标进行跟踪;数据精细化是数据分析一定要足够细粒度,否则无法发现其中的微小变化,一般来讲需要细化到一个独立的设备和连接;数据快速决策是边缘计算的核心特征,实现人、事、物的快速决策,比如根据用户行为,进行商品的推荐,根据某个设备的异常,快速实现恢复,让客户无感知。

边缘云计算能够提供足够的计算能力,通过对边缘算力的调度,基于物理终端接入位置、边缘节点位置和算力状态进行边缘算力与物理终端的匹配和协同调度,在物理世界和数字世界之间建立起映射,以最小的时延获取数据,最快的分析和下发响应,让用户拥有与设备本地操作一致的业务体验。

数据就近缓存处理

新存储指的是能够在边缘上存储和使用数据,边缘场景的数据特征是数据产生和消费一般具备本地化特征,所以需要在边缘上提供存储的解决方案。边缘云存储能够提供融合存储能力,即一台设备上同时支持块存储、文件存储和对象存储等能力,节点之间可实现自动的数据迁移和备份。

大量的视频图像类数据都是在边缘上进行处理和存储的,如编解码,人脸车辆识别,结构化的数据回存到中心,原始数据在边缘,当需要的时候可以直接在边缘进行检索。

通过这种方式,一方面使得数据处理变快,另一方面有效降低成本。

分布式节点的多边协同网络

基于边缘节点构建一张新型的传输网,具备安全、高质量、低成本和快速容灾性。边缘云的网络分为三段:

第一个是边缘和设备之间,是一种网关的角色,能够支持安全、标准的接入方式;
第二个是边缘和边缘之间,能够动态的选路规划和容灾调度,实现任意两点的最佳传输;
第三个是边缘和中心之间,能够承诺大流量的场景,做好骨干网的流量规划。
通过跟运营商紧密合作,基于运营商的MEC节点、5G切片等核心能力,构建‘云-边-端’ 一体的融合网络。

李克通过2个具体场景讲解了阿里云边缘云计算在实践中如何解决的业务痛点。

场景一是自由视角的在线赛事直播方案,在今年CUBA全明星赛直播过程中,观众可以在任意手机上自由拖拽视角,实现自由视角的观看体验。传统方案对设备硬件和带宽传输要求较高,需要同时下载和处理多路摄像头数据流,硬件成本高无法推广,并能功耗高耗电快。而通过边缘计算节点ENS实现多路视频的远程渲染,减少手机的处理任务以及下载量。
场景二是云应用和云游戏通过边缘计算节点ENS来提供位置无感的服务接口,快速创建一路设备,终端和设备之间通过消息指令的方式进行远程操控。一方面,用户在降低设备的硬件成本,能够体验到大型的游戏;另一方面对于内容厂商可以快速的推广新游戏和应用无需依赖硬件的芯片和存储能力,对于云计算厂商,也可以比较好的进行资源复用,只对在线的终端才启动影子设备。目前在云游戏领域,已经支撑了PC端游和手游,向下对接各种异构资源,如GPU和ARM设备,向上提供了统一的资源和应用使用标准。
阿里云不断挖掘边缘云计算在垂直领域中的场景化应用,推动各行业应用架构升级。已在智慧交通,公共事业领域,新零售,新教育和智能家庭上都有了很好的落地实践。

多云协同的边缘云计算体系

在构建生态上,李克希望通过一套完整的生态,能够支撑各行各业的边缘落地。一方面,阿里云会积极拥抱云原生,提供标准的容器和k8s接口,制定应用的编排、服务注册和发现流程,让业务更加规范和方便的使用边缘云计算的能力;另一方面会和资源提供方做好生态合作,制定资源的对接标准,除了自建节点,未来还有大量的合作节点,以及第三方节点。通过这种多云融合的对接,可以实现资源的流动,在应对双十一类似的突发活动时可以有足够的弹性。目前阿里云已跟运营商在MEC节点上展开了深度合作,在某些区域已实现资源的互联互通。

演讲最后,李克表达了面向未来的憧憬:阿里云我们希望能和更多的行业合作伙伴一起,通过产品、技术、资源的深度融合,提供丰富的边缘能力,支撑边缘应用场景应用,为客户持续创造价值。

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