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IDC 公布的《超视频时代视频云演进趋势》白皮书提出，超视频时代用户的三大外围需要是：更加高清、更加交互、更加沉迷。在这样的需要下，用户的体验变得至关重要。
近期，在“面向体验的视频云 火山引擎增长沙龙”中，火山引擎边缘计算产品负责人沈建发分享了新一代翻新算力解决方案，揭秘火山引擎边缘计算助力企业进一步提高用户体验，实现持续增长的产品计划与最佳实际。
01 当代利用架构演进
利用架构演进
回顾古代利用架构演进，前端与后端载体均产生了显著变动。
- 首先，利用前端载体挪动化。依据 CNINIC 的《中国互联网网络倒退状态统计报告》，截至 2021 年 12 月，我国应用手机上网的网民比例达 99.7%。流量同期比上年增长 33.9%。客户端显示和处理单元的载体出现挪动化趋势。从最早单机 PC 模式，到当初的手机、Pad、电视，甚至 AV/VR/MR 终端、智能机器人等，利用终端更加多元化。也因而，前端须要适配多样化的终端硬件。
- 同时，依据信通院云计算白皮书（2021）统计，2020 年我国打算应用边缘计算的企业 53.8%。企业的业务状态也在一直发生变化，从单点部署向集群部署、云核心甚至云边混合部署演进，利用架构也从原来繁多的 Client-Server 模式走向 Client-Edge-Server 模式。
Client-Edge-Server 架构
Client-Edge-Server（以下简称 CES）模式，即云边端混合部署架构，指将本来核心的算力和网络资源在边缘做卸载和解决。边缘节点作为云的延长可能提供通用的算力资源和服务，并联合算力和网络的调度，实现更快捷的服务响应和便捷的就近接入，极大缓解核心算力和网络的压力。
同时，边缘计算节点能保障业务实现更凑近用户的低时延接入和更加广域的业务笼罩，在边缘计算技术计划中，还反对更加精准的网络感知能力，以便业务动静筹备资源或调整资源，实现整体架构的最优。
视频云 x 边缘计算，助力极致用户体验
目前，视频云业务中也采纳了 CES 架构。其中，边缘计算作为视频云的整体算力底座，为视频云业务提供全局一致性的用户体验，通过优质的边缘节点和全域分布式的网络带宽，及多种异构算力资源，为视频云提供更低时延的网络接入能力、更优化的网络带宽老本、丰盛的异构算力资源和智能调度，满足视频云中的直播特效、虚构主播、数字人、云游戏等场景对渲染算力的需要，撑持更多的翻新玩法，带来更极致的互动体验。
02 火山引擎边缘计算，新一代翻新算力解决方案
讲到边缘计算，跟大家分享一下咱们对边缘计算的定义，咱们把 从用户到云核心之间所有的算力层都定义为边缘计算的领域，包含：现场边缘、近场边缘、云边缘三层， 笼罩 5 -40ms 时延范畴，别离提供从用户现场到本地城市节点和区域核心汇聚节点等多种异构算力资源。并依据地理位置的散布，提供复线、多线等多种网络接入能力，确保用户就近接入，满足业务超低时延的算力调度和网络能力的需要。
平台架构
基于不同边缘层，咱们还构建了新一代边缘计算云平台。边缘计算云平台整体采纳一横 N 纵的构造，一横是指基于边缘计算基础设施打造的云原生边缘平台，N 纵指具象化的服务能力，包含 边缘计算节点、边缘容器、边缘函数等边缘计算资源服务 ，同时 边缘组件为业务提供不同的场景化能力 ，如 VPC、LB 和防火墙、包含云盘、块存储等。另外咱们还提供 边缘的应用服务，如边缘渲染和边缘智能等服务，满足业务多种状态诉求。目前，在计算服务资源上咱们首推边缘计算节点服务。
边缘计算节点是在边缘基础设施上基于边缘云原生操作系统打造的算力资源服务，提供更低时延、更高性能、稳固牢靠的计算资源，实现业务利用更凑近用户的部署和服务。反对多种 CPU、GPU 等实例规格，满足视频直播、实时音视频、云游戏、AR/VR 等多样化场景需要。联合不同的组件能力，提供高效的网络接入和平安防护保障。同时，边缘计算节点也在继续推动产品的更新迭代，实现更丰盛的产品性能和更弱小的产品能力。
高性能边缘实例
高性能边缘实例是一种基于 VLAN 平安隔离和 SR-IOV 技术的虚构根底计算资源，能帮忙晋升虚拟机性能靠近裸金属。高性能边缘实例应用 VLAN 虚构局域网进行租户间隔离，能防止 ARP 坑骗、播送风暴等平安危险，并且 通过 VF 直通、定制 Kernel / KVM / GuestOS 能无效帮忙业务升高虚拟化损耗，将损耗比管制至 5% 内，实用于自建直播、RTC、CDN 等场景对高网络转发能力的需要。
高性能网络 EVS
另外咱们在网络计划上采纳高性能边缘网络 EVS 架构。基于高性能 EVS 实现的虚拟化网络，可能提供标准化的 VPC 网络，包含租户网络隔离、平安组、弹性公网 IP、精准限速等能力。
外围劣势
除此之外，咱们也提炼了火山引擎边缘计算的外围劣势：
- 首先，节点丰盛 ：基于覆盖全国各省市和运营商的边缘节点，提供更低时延、更高性能、稳固牢靠的计算资源，实现业务利用更凑近用户侧的部署和服务；同时，边缘计算节点还具备 超大规模分布式算力单元，可能提供复线、多线等多种网络状态，满足不同场景的业务诉求。
- 其次，性能齐备 ：反对高性能网络 EVS 实现如 VPC 公有网络、弹性公网 IP、高性能负载平衡、防火墙、IPv4/IPv6 双栈等多种个性，提供开关自定义限速、VLAN-VF 直通性能等满足业务的按需、弹性应用体验。另外，边缘计算节点的一键开明、镜像预热、自定义云报警、一键散发等个性性能， 有助于帮忙业务缩小部署和运维老本。
- 第三，极致性能 ：在硬件上，边缘计算节点优选新一代至强系列铂金处理器，100G/25G 智能网卡，提供高效计算和网络转化能力；同时采纳 SPDK 技术优化磁盘 IO，并提供 NVMe SSD 高效云盘和本地盘； 边缘计算团队自研的高性能网络套件，目前也已实现边缘单实例 PPS 超 700W 的优异性能。
- 最初，优质服务 ：在服务上，火山引擎边缘计算撑持了 2021 央视春晚抖音红包 /818 抖音新潮好物节等流量洪峰场景，积淀了大型流量业务保障体系。 通过这类大规模、海量业务的流量考验，造成了欠缺的监控、运维和服务体系， 为业务保驾护航。
03 利用场景与最佳实际
视频直播
首先，视频直播场景。在主播直播推流时，边缘计算能够反对就近推流，实现直播流的散发和就近拜访，确保直播低时延，同时升高核心带宽压力，另外 边缘节点反对高并发，实现实时弹幕的边缘散发，凑近观众侧的边缘计算节点能够高效拉流，晋升主播、观众双向的直播体验。
基于高质量的画面诉求，低时延的转码也是直播场景的关键因素，丰盛和高性能边缘算力可能满足直播中的多种算力资源需要。VF 直通能够缩小虚拟化对网卡转发能力的损耗，IPv4/IPv6 双栈、负载平衡、镜像预热等能满足直播业务所需的次要性能和疾速全域部署的能力，为用户提供高清的直播互动和晦涩的观看体验。
实时音视频
第二，在实时音视频场景中。随着视频会议、在线教育等场景的遍及，对端到端之间的互动需要要越来越高，实时音视频能够借助边缘节点提供就近接入，保障节点间低时延互联互通，提供高速稳固的优质通信链路。
边缘算力的弹性扩容能力能保障当业务量增长时，视频会议中的长会话的通信品质。边缘计算 GPU 实例能够满足实时音视频中的渲染需要。高性能负载平衡能够反对实时音视频在边缘节点内东西向转发。另外多线节点和 IPv4/IPv6 双栈等也为实时音视频提供残缺的能力保障。满足多人连麦、多人视频会议的低时延场景。
实时渲染
第三，实时渲染。实时渲染宽泛的利用于虚构穿戴、数字人、人脸特效等业务畛域，业务模型是基于物理世界人们的动作、表情、姿势叠加或转化成虚构形象。通过视频终端采集和动作设施捕获等，在保障交互实时性的同时，采纳 RTC 传输至最近的边缘计算节点。
联合边缘算力实时渲染，将渲染后的视频图像散发到用户终端上显示，在实时渲染场景中，边缘计算节点提供了高性能、低时延、标准化的分布式计算服务，基于最靠近用户的地理位置实现实时渲染引擎的高效反馈，保障用户高质量的实时观看与交互体验。
云游戏
第四，云游戏。在云游戏场景中。用户对时延更加敏感，云游戏减少了抓屏、编码、网络传输、解码等次要过程，即流化过程。区别于端游、页游、手游和主机游戏，云游戏的游戏资源、运行、渲染都在须要云端实现，相当于是用户在云端玩游戏。
游戏业务依靠全域笼罩的边缘异构算力，基于用户地理位置的亲和性，通过智能调度实现就近接入，实现游戏指令毫秒级交互。同时，联合高密度的 Arm 集群、GPU 算力、弹性扩缩容、资源隔离等性能，反对多个云游戏实例并发运行，为终端用户提供无设施限度、稳固、高品质、超低时延的游戏体验。
辅助驾驶
第五，辅助驾驶。在辅助驾驶场景中，车载摄像头、雷达机关、天线等综合数据，须要在云上做疾速决策解决，因而对时延要求较高。边缘计算能够将云核心训练好的模型和结构化数据下沉到边缘，并反对视频接入、智能解析、本地存储服务等，通过云边协同实现现场监控的实时决策。
游戏定向减速
第六，游戏定向减速。在游戏减速场景中，游戏加速器供应商可能通过宽泛散布的边缘计算节点构建游戏减速节点，满足不同区域、不同游戏业务场景的诉求，优质的边缘计算和网络资源反对不同终端用户就近接入，无效解决解决用户高峰期网络丢包、卡顿等问题，实现不同游戏的定向减速能力，真正晋升用户体验。
在 2021 年 12 月之前，火山引擎边缘计算专一于外部产品打磨和对内提供服务，积淀了春晚、抖音 818 等大型流量场景服务保障教训。2021 年的 12 月，咱们正式将字节跳动长期实践中积攒的边缘计算能力对外开放，并公布边缘计算节点产品。目前，边缘计算节点产品在：
- 2022 年 1 月，火山引擎边缘计算节点率先 通过信通院 EC Ready 测评，成为首批取得“EC Ready 1.0”证书的产品。
- 2022 年 4 月，联结信通院公布了“边缘云总体技术与测试要求”规范，推动边缘云行业标准建设，与此同时边缘计算凭借技术创新能力取得信通院“2021 边缘计算交融翻新奖项”；
- 2022 年 5 月，入选了由边缘计算社区发动的“2022 中国边缘计算 20 强” 评比；
- 2022 年 6 月，入选了国内 首个“边缘计算产业图谱”；
技术创新是边缘计算一直冲破与倒退的外围驱动力。将来，火山引擎边缘计算将持续 以技术创新为驱动力，以实现“连贯与计算无处不在”为指标，心愿携手各界合作伙伴，在工业视觉、数字孪生、三维路线模仿、动画渲染、智慧园区等畛域摸索更多可能性，共创边缘新生态。