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简介： 为什么须要边缘云原生？边缘云原生的技术个性和劣势是什么？它能够为行业提供哪些要害能力？又有哪些场景适宜边缘云原生呢？在 MEC 寰球利用开发者大会的“MEC 凋谢论坛”上，阿里云高级技术专家周哲进行了《阿里边缘云原生利用实际》主题分享，站在技术视角对边缘云原生的技术概念、利用场景、阿里云边缘云原生实际案例等多方面进行解读。
近日，MEC 寰球利用开发者大会隆重召开！大会致力于推动 MEC 从试验走向利用落地，推动不同 MEC 平台“云 - 网 - 边 - 端 - 业”能力全面凋谢，减速边缘利用翻新的步调。在大会的“MEC 凋谢论坛”上，阿里云高级技术专家周哲进行了《阿里边缘云原生利用实际》主题分享，站在技术视角对边缘云原生的技术概念、利用场景、阿里云边缘云原生实际案例等多方面进行解读。
为什么须要边缘云原生？
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联合。在当下的 5G 时代，80% 的数据和计算将产生在边缘，那么市场需求为什么肯定要边缘化？
在场景层面，将来 5G 的接入和各种利用都会雨后春笋般地呈现。而 5G 的特点就是大流量、低提早、大连贯，这些特色传统的数据中心是不能满足的。例如 4K/8K、VR、云游戏等利用上要依附较大的流量进行撑持的，如果所有的流量都传输到数据中心，带宽压力是无奈接受的；其次，因为物理间隔的限度，低延时需要也较难实现；最初在大连贯层上，随着 IoT 智能设施的遍及，将来终端的规模量级暴增，须要分而治之，借助更多的边缘节点提供大连贯的解决方案。在核心云和设施端之间打造边缘云的平台，可能起到承前启后的作用，实现高低传输和能力互通。
对于云原生的了解，每个人都不同。对于云原生的了解，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：其中蕴含三个维度，在硬件或者基础设施层，具备按需分配、弹性伸缩的能力，这个是云计算的根底能力。笼罩公共云的基础设施、专有云的基础设施，边缘计算的基础设施，整体上构建云原生根底施行。在架构层面，具备松耦合、可弹性扩大、高容错性等特点。在云原生利用治理层面，基于自动化、可观测、可治理的软件交付流程，减速翻新效率的同时保障系统稳定性。云原生利用具备这三个维度个性。这样的利用易保护、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、不可变技术设施和申明式 API。这些技术是属于云原生技术，当初很多云原生技术是基于容器、服务网格、微服务等构建进去的，但云原生技术不仅仅蕴含这些，除了这些技术外，也能够构建出云原生利用和技术，只有合乎下面三个个性，是不是容器都没有关系。如果不是具备下面三个个性的利用，不是规范的云原生利用。比方：应用容器技术，本人搭建容器服务，尽管也是应用云原生技术，但这个利用不示意是云原生利用。”周哲认为。
边缘云原生就是既满足边缘云、也满足云原生个性。
边缘云原生的技术劣势
云原生技术可能解决利用的开发运维效率、稳定性、老本问题。那么边缘云原生利用和核心云原生利用的差别是什么？
周哲从四个方面做了比照：
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 绝对核心的保障是差的。单机房弹性能力受限的，跨机房的弹性能力强。核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，多机房个别做容灾思考。
二、在零碎架构方面：边缘特点是寰球分布式接入，凑近客户边缘测。须要跨公网的集群间利用通信能力。也就是咱们所说的边缘通信和边缘协同能力。每个集群和核心的网络链路不是十分牢靠，一旦边缘和核心失去连贯，须要做好边缘自治能力。核心的特点是个别单机房接入，机房内核机房间专线互联。不须要边缘自治。
三、资源调度方面：边缘侧因为机房小，单机房的弹性能力受限，边缘的弹性须要跨节点间来做。同时边缘的机房扩散，须要依据全局负载，须要抉择是到哪个边缘节点，在做边缘节点内的调度。须要全局申请调度和资源的算力调度联合。核心侧用户次要关注容器的算力调度，个别不关注申请调度。
四、利用编排治理方面：在边缘侧利用须要部署到几百上千个集群，并且须要思考利用跨集群容灾，怎么保障几个集群的利用状态统一，成为难点。在核心侧通常是集群的治理对立，较少做多集群治理，个别利用跨集群容灾做冷备，保障集群内利用状态一致性。
边缘云原生能够提供的要害能力
第一：异构交融广覆盖
在边缘端须要广覆盖，有更多资源笼罩在延时方面会更有劣势，怎么做到资源多？其中一种形式是自建，自建能力是无限的，另外会思考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交融能力。
第二：云边体验一致性
很多利用既须要在云端部署，也须要在边缘部署，如果云边的体验不统一，就会减少更多的开发成本。利用开发须要做好云边体验一致性，这样对利用开发者十分敌对，不必边缘一套利用、核心一套利用。
第三：规范云原生兼容
云原生有一个次要出发点就是跨平台兼容。让利用开发者在本人的搭建的平台可能运行利用，在不同的场景也可能运行利用，这样对开发者就十分敌对。
第四：算力全域流动性
在边缘个性里，最要害一点是分布式，对全局的流量调度 + 算力联合有很强的需要。可能做到用户在哪里，利用主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。
那么哪些利用场景适宜边缘云原生？
周哲示意：有几个场景适宜边缘云原生，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核心转码，在边缘做散发，这是一个典型的云端算力下沉的利用场景。其次是终端的算力上移场景；周哲解释道，例如当初比拟火爆的：云利用、云游戏、云桌面等都属于终端的算力上移场景，通过边缘计算能够解决很多利用不稳固等问题。第三个场景是本来就在边缘上的利用和数据，典型的是 CDN 的利用和数据，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际
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，蕴含边缘基础设施能力，边缘交融计算，在边缘云中有很多边缘节点，能够跑容器、微服务架构利用等。基于边缘网络和中间件做散发和管控。再下层是容器平台，蕴含容器相干的管控服务、集群治理能力。在容器平台之上是云原生能力，蕴含利用治理、servicemesh、可观测性等。通过整体云原生技术栈可能使边缘利用开发更简略。
接下来周哲也针对上述介绍展现了一些阿里云边缘云原生实际的案例。
第一个案例：CDN ON ENS
这个指标是全网 CDN 应用云原生技术上边缘计算，它的价值能够达到降本提效，在保障稳定性的状况下晋升 CDN 业务翻新效率。“实际上咱们也会在 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、业务简单、零碎组件多、全网公布周期长、异构资源部署能力弱、资源复用率底等次要问题。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 利用的问题？
“咱们就通过一些云降级的技术计划来解决。”周哲提出了云原生技术计划：
- 通过容器化做业务拆分隔离，解决资源争抢的问题。
- 通过微服务化架构革新解决零碎组件多，问题排查难的问题。
- 通过全流程利用管理系统联合业务拆分隔离，在保障稳定性的根底上，进步公布效率。
- 具备异构资源管理的能力，解决各种异构资源的应用问题。
- 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。
第二个场景案例：视频转码下沉到边缘
如下图所示，左侧是原来的计划：主播推流到 CDN 边缘节点，CDN 边缘节点在把直播流推到核心，在核心做转码。另外一端是播放端，播放端在边缘节点拉流，边缘节点再从核心拉流。新的计划是：主播端间接推流到 ENS 边缘节点，间接在边缘节点部署转码应用程序，间接在边缘节点做转码，播放端能够间接从边缘节点拉取转码后的直播流。这样可能升高边缘到核心的老本、并进步用户体验。
第三个场景案例：终端上云（云游戏 / 云利用场景）
你会不会遇到一种状况：平时和敌人一起聚餐时想玩个游戏，手机没有装置，下载游戏安装包有比拟大；下载消耗流量高工夫又长，怎么办？
如果有云游戏就比拟好了。云游戏的场景的应用边缘计算计划，如下图所示：左下角是用户终端，左上角是游戏厂商的业务零碎，右上角是边缘计算的管控核心服务，右下角是边缘计算节点。
整个交互的流程是：当用户终端先拜访业务零碎，云游戏的业务零碎和边缘计算管控发动云游戏利用的创立申请，边缘计算管控核心下发指令给边缘节点，边缘节点把云游戏的利用启动起来，启动起来后边缘计算管控核心返回云游戏的虚构设施，业务零碎把虚构设施反馈手机终端用户，手机终端和边缘节点虚构终端就能够建联，手机终端就能够通过操作指令和边缘节点虚构终端做游戏交互，虚构终端会屏幕画面视频流，返回给手机终端，最终手机终端就可能失常显示了。
总结一下，阿里云边缘计算产品次要分几个层面，第一个层面是底层的服务器、交换机可能造成对立的池化资源，属于 ENS 基础设施。第二个层面，就基于这些对立池化的硬件形象进去的计算、存储、网络的资源状态。第三个层面，是把这些基础设施技术通过平台服务的形式进行包装，造成存储平台、计算平台、容器平台、试图计算平台和利用治理平台。第四层是 saas 场景交给客户进行封装实现，实现垂直化业务和翻新场景的落地。
同时，阿里边缘计算产品也具备五大能力：
- 反对三种计算状态：虚机，容器及平安容器、终端数字孪生计算。
- 反对多种存储服务：高可用块设施、文件存储、对象存储、CDN KV 缓存。
- 反对多种网络服：实现了节点内的多种网络状态，跨节点的网络减速和替换能力，以及边缘的负载平衡产品。
- 平安节点信安：提供了四层、七层的防攻击能力，针对内容和主机的平安等场景，具备 600G 的抗 DDoS 攻击能力。
- 高效主动的云化纳管：反对容器虚机的高效生产，和镜像公布的管控，近程无接触 3 小时全自动化治理。
后续阿里云边缘计算会在“阿里云 Edge Plus”公众号中分享更多最新的产品能力、解决方案和技术实际，欢送大家一起探讨。
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