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终端无休止的更新迭代，是软件对计算资源的需要激增。
作者|王广芳
编辑|IMMENSE
终端云化：突破硬件的枷锁
近几年，“终端云化”技术开始规模化落地，其核心思想是“计算卸载”，行将智能终端的计算工作卸载到边缘云虚构终端解决，解决终端设备在算力和存储等方面的有余。
比方最近火爆的云游戏，使得在低配的手机、PC 端甚至智能电视上玩大型高画质游戏成为可能。
为了更好的了解终端云化的劣势和特点，上面将以阿里云视图计算产品 VEC（Visual Edge Computing）为例进行阐明。
视图计算 VEC 重点服务的是视频图像设施（生产电子、摄像头、车载终端等）上云场景，通过设施终端的标准协议接入，提供设施治理、视图解决、视图存储等服务。
“终端云化”技术突破了硬件的枷锁，其劣势可总结为以下两点：
一是性能演进与终端设备解耦。性能和性能的演进不再依赖终端设备的配置和降级，面对各种周期长、一致性差、兼容性等问题，只须要云端服务对立降级即可。
比方：VEC 服务的一般摄像头须要减少 AI 辨认性能，不需破费巨资更换高价的智能摄像头，只需将接入到云端的视频流对接 AI 辨认服务，简略配置参数即可。
二是高效的规模化治理。
当终端设备规模达到肯定规模后，终端自身的治理以及终端上生产数据的治理就是一个很大的挑战了，尤其是 VEC 服务的视图类设施，会产生大量的视频或图片数据，在云端基于平台进行设施治理、流解决、流存储的能力是设施端无奈企及的。
视图计算 VEC 作为终端云化的典型场景，重点构建了视图设施一键上云标准化协定、截图 / 录制 / 转码 / 混流等流媒体解决、视图 AI、视图存储等核心技术能力，但最外围的竞争力来自基于边缘云打造的架构劣势。
“终端云化”为何依赖边缘云？
边缘云节点无处不在，离用户更近、数据处理延时低，可带来更好的体验。
边缘云能为”终端云化“带来什么？
依然拿视图计算 VEC 来进行阐明，惯例的 VEC 零碎设计能够是齐全的核心架构，构建起来比较简单，如下图所示。
能够看到，VEC 零碎利用对立部署在一个 Region，面向全网所有的视图设施提供 GB 协定和自研协定的接入服务，并反对接入设施以 RTP 或 RTMP 协定推流，进行切片录制、截图、转码、AI 剖析、存储、实时播放、录像回看等服务。
然而 VEC 产品服务了海量的视图设施，视图流数据须要继续上传到平台进行解决，如果全副数据都到核心对立解决，老本是十分高的。
这类比拟典型的终端云化大流量场景，如果可能将流量收敛到边缘进行解决，将明显降低流量老本，晋升产品的竞争力。
同时，如果全网设施对立推流到核心，并不能确保所有设施推流的低延时体验，边缘就近接流是十分有必要的。
此时，边缘架构的两大劣势就显现出来了。
一是就近接入，接流网关能够基于边缘节点进行宽泛笼罩，反对设施的就近低延时接入；
二是更低成本，设施的视图流数据能够在边缘实现解决和存储，优化流量和存储老本。
残缺的边缘架构零碎是如何构建的？
接下来，如何设计业务零碎的边缘架构？
核心架构与边缘架构的次要差别是，从“核心 - 终端”两层架构到“核心 - 边缘 - 终端”三层架构的演进。边缘云作为中间层，整体思路上将重点思考终端能力的上移和核心能力的下沉。
终端能力上移能够升高终端硬件要求以及软件复杂度，对于海量终端的场景，在终端老本优化和易运维方面会有显著收益，这也是 VEC 在视图设施上云场景提供的价值逻辑。
核心能力下沉则次要评估业务零碎中边缘和核心有老本差别的模块，比方 VEC 的视图流在边缘接入后能够在边缘实现解决和存储，后续的视图数据读取也能够间接从边缘拜访，这样就大幅收敛了边缘回到核心的流量，带宽老本失去优化。
对 VEC 零碎核心模块和边缘模块的评估，能够提炼为以下几类状况：
- 全局对立管控类的模块须要部署在核心，比方设施治理、权限治理等；
- 核心和边缘部署差别不显著，可依据场景灵便抉择，或者优先核心部署，运维绝对更简略，比方信令网关等；
- 针对边缘下沉场景须要在核心减少一些模块，比方节点治理、针对边缘多节点的调度等；
- 服务型模块（视图流解决和存储相干模块）尽量下沉边缘，通过调度进行区域分布式服务，比方接流网关、流解决、视图存储等。
最终的 VEC 边缘架构如下图所示。
其中 ENS 是阿里云的边缘云产品 - 边缘节点服务（Edge Node Service），提供了虚机、容器等多种状态实例，块存储、对象存储等多种存储服务，以及 LB、NAT 等多种网络组件，在全国实现重点城市的全域笼罩。
VEC 基于 ENS 进行边缘架构构建，明显降低了技术计划落地的研发老本，同时在边缘基础设施层的稳定性方面产品级的保障，能够更专一业务零碎本身的技术迭代。
针对边缘架构，零碎要建设一些要害能力，更好地施展边缘架构的劣势，次要包含：
资源与业务调度能力
资源由核心对立模型降级为边缘分布式模型，配套的资源和业务调度成为系统核心能力，包含拜访和流量就近调度，以及节点故障或水位较高时的可用性调度等；
云边协同管控能力
核心管控和边缘管控一起造成闭环，比方用户通过核心 OpenAPI 编排一个解决流程，首先切片录制，存储为固定时长的文件，而后读取文件进行 AI 辨认，就波及到核心解析模板 -> 多模块参数下发边缘 -> 边缘模块按流程和参数解决 -> 辨认的结构化信息回传核心 -> 核心信息处理等云边交互管控的简单链路；
云边稳固且平安的通信能力
核心与边缘基于互联网的近程通信 RPC，需重点思考通信安全和通信可靠性，云边协同管控依赖云边稳固且平安的通信能力；
边缘自治管控能力
边缘须要具备肯定的自治管控能力，以应答高性能、高可用、云边一致性等场景的要求，比方缩小边缘解决逻辑中对核心的依赖，以及当云边通信短时不可用时可能继续服务并在复原后进行状态同步等。
构建一套残缺的边缘架构零碎，还须要什么？配套的零碎能力。
次要包含：
边缘节点高效部署边缘
节点部署包含节点资源的申请和初始化，以及边缘模块利用的部署和公布。边缘架构须要大量的边缘节点进行服务，节点的部署和纳管必须规范且高效，利用容器化部署是一个不错的抉择。
配置管理及配置动静下发
业务调度和云边协同管控等外围能力都有基于策略和配置进行动静治理的需要，实现灵便的场景适配，以及全网资源更高效的应用。
近程运维零碎
近程运维能力包含边缘状态和日志的采集上报、监控告警、近程诊断和处理等，互联网的不稳固减少了近程运维的挑战，运维动作的链路长，故障因素多，须要针对外围运维场景做全链路能力建设。
VEC 的撑持零碎大图如下，其中利用部署公布、服务发现治理、集群扩缩容等要害能力是基于 ENS 容器平台构建的。
边缘云的倒退吸引了越来越多技术人的关注，在关注、参加边缘云本身能力演进的同时，置信更多的技术人更有机会做的事件，是推动本人的业务架构向边缘架构演进。
视图计算的架构能够面向更多终端云化的场景进行扩大，演进成为更加通用的终端云化平台。
在平台技术方面，能够将目前自研的 ODCAP（Open Device Cloud Access Protocol）凋谢设施上云协定用于更宽泛的终端云化接入和治理，同时提供可视化的视图流解决编排引擎，不便终端数据的简单解决流程定义。
在边缘架构演进方面，视图数据被存储到了数量泛滥的边缘节点中，数据操作都须要先定位节点再进行读写，复杂度较高。
技术上应该思考将多个物理节点的存储形象成一个逻辑存储，并封装一套规范的逻辑对象存储接口，这套接口能够和核心的对象存储接口在应用体验上完全一致。这个能力也曾经在阿里云边缘云 ENS 上孵化实现，开始对外产品化服务。
随着边缘场景的不断丰富，边缘云能力取得更好的倒退。而边缘云的使命，就是反对各类边缘场景和架构更好、更快、更稳的构建和倒退。
总之，真正好的技术，是能够突破枷锁，弥合鸿沟的。
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