关于运维:大规模-IoT-边缘容器集群管理的几种架构4Kubeedge

前文回顾

1. 大规模 IoT 边缘容器集群治理的几种架构 -0- 边缘容器及架构简介
2. 大规模 IoT 边缘容器集群治理的几种架构 -1-Rancher+K3s
3. 大规模 IoT 边缘容器集群治理的几种架构 -2-HashiCorp 解决方案 Nomad
4. 大规模 IoT 边缘容器集群治理的几种架构 -3-Portainer

📚️Reference:
IoT 边缘计算系列文章

Kubeedge

简介

KubeEdge 是一个开源零碎，用于将本地容器化利用协调能力扩大到边缘的主机。它建设在 kubernetes 之上，为网络、利用部署和云与边缘之间的元数据同步提供根本的基础设施反对。

Kubeedge 的指标是建设一个凋谢的平台来实现边缘计算，将原生的容器化利用协调能力扩大到边缘的主机，该平台建设在 kubernetes 之上，为云和边缘之间的网络、利用部署和元数据同步提供根本的基础设施反对。

参考架构

• “云”：Kubernetes 集群 + CloudCore（包含：CloudHub、EdgeController、DeviceController）

• “边”：EdgeCore

  • Edged: 轻量化的 Kubelet 实现
  • EdgeHub
  • DeviceTwin
  • MetaManager
  • ServiceBus
• “ 端 ”: 各类 IoT 设施 Mappers

计划长处

• CNCF 首个云原生边缘计算我的项目 : 基于 Kubernetes, 为边缘做了很多优化和适配。功能强大且欠缺。寰球开发者泛滥。
• 大规模 : 单集群冲破 10 万边缘节点
• 边缘设施治理 : 欠缺的边缘设施治理，反对多种边缘设施通信协议，如 MQTT、Modbus、Bluetooth、OPC UA 等，反对自定义插件扩大边缘设施协定。
• 100% 兼容 Kubernetes 原生能力 ：反对用户应用 Kubernetes 原生 API 对立治理边缘利用
• 边缘牢靠的 list-watch 接口
• 轻量 ：针对资源受限场景进行本身组件轻量化，~70MB 内存占用
• 反对简单的边云网络环境 ：双向多路复用的边云音讯通道，反对边缘位于公有网络；应用层牢靠增量同步机制，反对在高时延、低质量网络环境下工作
• 边缘自治 : 反对边缘离线自治：边缘元数据长久化、边缘 DNS，保障边缘离线时的业务运行和故障恢复能力（相比起来，k3s 的边缘自治算是 ” 伪边缘自治 ”); 反对边缘数据流式解决，定义边缘数据荡涤、数据分析等解决工作
• 边云一体资源调度和流量协同 : 反对边缘节点 (edged 节点，在 kubernetes 看来也是一个 node) 和云节点混合治理，提供边云数据通信和边边数据通信
• DMI 架构设施治理 : 治理面数据与业务面数据拆散
• EdgeMesh: 跨云边、边边的利用互访通信；边缘内置域名解析能力，不依赖核心 DNS; 反对 L4，L7 流量治理；反对逾越边云的统一的服务发现和拜访体验；跨子网通信
• Sedna: AI 边云协同套件

计划毛病

• 复杂度高 : Kubeedge 基于 Kubernetes, 然而针对边缘计算场景做了大量的性能扩大，这使得要用好 Kubeedge, 不仅要懂 Kubernetes, 还须要懂 Kubeedge, 还须要懂边缘业务 / 边缘通信协议。入门学习曲线极为平缓。

• 中文文档品质个别 : 查看 Kubeedge 官网中文文档，发现以下问题：版本更新后文档未更新；文档僵硬机翻英文文档；文档组织构造存在问题，很难 ”quick start”; 甚至还有低级的文档排版错乱，markdown 错乱等问题。

  • 反面典型案例：应用 Keadm 进行部署 | KubeEdge 一个反对边缘计算的开放平台, 看得我脑壳痛😂😂😂
• 资源占用其实也不少 : 如果只是装置 edgecore 或 edged, 资源占用绝对可控。如果须要应用到更多的性能，如 EdgeMesh, Sedna, 边缘设施治理，Kubernetes 的 CSI CNI 实现，那么这些性能都须要启用或额定装置相应插件。导致资源占用回升。
• 边缘容器治理和边缘计算业务有肯定耦合 : Kubeedge 除了提供边缘容器治理基本功能外，还提供了大量与边缘计算业务有密切关系的性能，可能会导致部门耦合。
• 自动化运维艰难 : 其余 3 个计划，都会提供一键式的装置运维脚本或自动化部署 / 运维性能，Kubeedge 这方面绝对不足，自动化运维能力须要自行摸索。

持续浏览

大规模 IoT 边缘容器集群治理的几种架构 -5- 总结

参考资料

• 应用 Keadm 进行部署 | KubeEdge 一个反对边缘计算的开放平台

三人行, 必有我师; 常识共享, 天下为公. 本文由东风微鸣技术博客 EWhisper.cn 编写.