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作者 | 黄玉奇
起源 | 阿里巴巴云原生公众号
日前，在由寰球分布式云联盟主办的“Distributed Cloud | 2021 寰球分布式云大会·云原生论坛”上，阿里云高级技术专家黄玉奇 发表了题为《云原生新边界：阿里云边缘计算云原生落地实际》的主题演讲。
大家好，我是阿里云云原生团队的黄玉奇，非常感谢能有这个机会来跟大家分享。明天分享的题目是《云原生新边界∶ 阿里云边缘计算云原生落地实际》，从题目也能看到，分享内容应该是包含几个局部：云原生、边缘计算、二者联合架构设计、阿里云在商业和开源的实际以及案例。
明天大家所熟知的云原生（Cloud Native）理念，实质是一套“以利用云计算技术为用户降本增效”的最佳实际与方法论。所以，云原生这个术语自诞生，到壮大，再到明天的极大遍及，都处于一个一直的自我演进与变革的过程当中。云原生曾经作为一系列的工具、架构、方法论而深入人心，并为宽泛应用；那么云原生到底是如何定义的呢？晚期，云原生含意包含∶ 容器、微服务、Devops、CI/CD；2018 年当前 CNCF 又退出了服务网格和申明式 Api。
而回过头，咱们再粗线条的看看云原生的倒退历史，晚期因为 Docker 的呈现，大量的业务开始容器化、Docker 化。容器化通过对立交付件、隔离性从而带来了 Devops 的疾速倒退；Kubernetes 的呈现让资源编排调度与底层基础设施解耦，利用和资源的管控也开始得心应手，容器编排实现资源编排、高效调度；随后，lstio 为代表的服务网格技术解耦了服务实现与服务治理能力。明天云原生简直 ” 无所不包 ” 般的无处不在，越来越多的企业、行业开始拥抱云原生。
而阿里巴巴作为云原生技术的践行者之一，云原生早已成为阿里的核心技术策略之—，这源自于过来十多年阿里在云原生畛域的积攒、积淀和实际。大抵能够分为三个阶段：
- 第一阶段通过利用架构的互联网化积淀了外围中间件、容器、飞天云操作系统等根底云原生能力；
- 第二阶段是外围零碎的全面云原生以及云原生技术的全面商业化；
- 第三是云原生技术的全面落地和降级阶段，尤其是以 Serverless 为外围代表的下一代云原生技术正在引领整个技术架构降级。
阿里云容器服务 ACK 作为阿里云原生能力相干的商业化平台，正在为广大客户提供丰盛的云原生产品及能力，这些都是拥抱云原生最好的佐证，咱们深信云原生是将来。
云原生技术曾经无处不在，阿里云作为云原生服务的提供者，咱们认为云原生技术会持续高速倒退，并被利用于 ” 新的利用负载 ”、” 新的计算状态 ” 和 ” 新的物理边界 ”；从阿里云云原生产品家族大图中咱们能够看到∶ 容器正被用于越来越多类型利用和云服务中；并且通过越来越多的计算状态承载，如 Serverless、函数计算等等；而丰盛的状态也开始从传统的核心云走向边缘计算，走向终端。这就到了明天分享的主题：边缘计算中的云原生，上面咱们看看什么是边缘计算。
首先，咱们从直观感触上看看什么是边缘计算。随着 5G、loT、音视频、直播、CDN 等行业和业务的倒退，咱们看到一个行业趋势，就是越来越多的算力和业务开始下沉到间隔数据源或者终端用户重近的中央，从而来取得很好的响应工夫和降低成本; 这显著区别传统的核心式的云计算模式。并越来越被广泛应用于汽车、农业、能源、交通等各行各业。
再从 IT 架构上看边缘计算，能够看到它具备显著的依照业务时延和计算状态来确定的分层构造，这里别离援用 Gartner 和 IDC 对边缘计算顶层架构的解释∶ Gartner 将边缘计算分为 ”Near Edge”、”Far Edge”、”Cloud” 三局部，别离对应常见的设施终端，云下 IDC/CDN 节点，以及公共云 / 公有云；而 IDC 则将边缘计算定义为更直观的 ”Heavy Edge”、”Light Edge” 来别离示意数据中心维度，和低功耗计算的端侧。从图中咱们能够看到分层构造中，层层相依。相互合作。
这种定义也是当初业界对边缘计算和云计算关系所达成的一个共识。说完背景、架构，咱们再看看边缘计算的趋势; 咱们尝试从业务、架构和规模三个维度去剖析边缘计算的三大趋势：
第一，Al、loT 与边缘计算的交融，会有品种越来越多、规模越来越大、复杂度越来越高的业务运行在边缘计算场景中，从图上咱们也能看到一些十分震撼人心的数字。
第二，边缘计算作为云计算的延长，将被广泛应用于混合云场景，这外面须要将来的基础设施可能去中心化、边缘设施自治、边缘云端托管能力，同样图上也有局部援用数字。
第三，基础设施的倒退将会引爆边缘计算的增长，随着 5G、loT、音视频行业的倒退，边缘计算的暴发是天经地义，去年疫情期间在线直播、在线教育行业的爆发式增长也是一个例子。
随着架构的共识造成，在落地过程中咱们发现，边缘计算的规模、复杂度正逐日攀升，而短缺的运维伎俩和运维能力也终于开始不堪重负，那么如何去解决这个问题呢?
云和边缘人造就是不可分割的有机整体，” 云边端一体 ” 的运维协同是目前比拟能造成共识的一种计划。而作为云原生畛域的从业人员，咱们试着从云原生的角度来思考和解决这个问题; 试想，如果 ” 云边端一体 ” 有云原生的加持，将会更好的减速云边交融过程。
在这个顶层架构设计下，咱们形象出了云边端协同的云原生架构：在核心（云），咱们保留了原汁原味的云原生管控和产品化能力，通过云边管控通道将之下沉到边缘，使海量边缘节点和边缘业务摇身一变成为云原生体系的工作负载，通过服务流量和服务治理更好的和端进行交互; 从而实现业务、运维、生态的一体化; 而通过边缘云原生，咱们能够取得和云上统一的运维体验，更好的隔离性，安全性以从及效率。产品落地就顺师理成章了许多。
接下来咱们介绍阿里云在商业化和开源上的边缘计算云原生实际。
阿里云 ACK@Edge 主打“云端规范管控，边缘适度自治”的服务理念；“云边端”三层构造分层显著，能力协同。第一层是核心的云原生管控能力，提供规范的云原生北向接口供下层业务集成，诸如城市大脑、工业大脑、CDN PaaS，loT PaaS 等；第二层是云边运维管控通道，有多规格、软硬多链路计划来承载云边下沉管控流量和业务流量；再往下就是要害的边缘侧，咱们在原生的 K8s 能力根底上叠加了相似：边缘自治、单元化治理，流量拓扑，边缘算力状态精细化检测等能力；边云协同，从而形成了一个残缺的云边管控闭环；目前，这套架构曾经宽泛用于 CDN、loT 等畛域。
那么边缘容器到底须要哪些外围能力和业务指标呢，图中所示包含∶ 四个能力，五个指标；四个能力是边缘算力治理、边缘业务容器化治理、边缘业务高可用反对和最终要实现的边缘云原生生态；从而实现边缘算力可接入、可运维，业务可治理、编排，服务高可用，业务有生态。上面对这些外围能力的设计做简略论述。
阿里云边缘容器产品 ACK@Edge 通过内置 SD-WAN 能力实现云上云下网络互联，业务流量互通，大大晋升云边协同效率和稳定性、安全性; 而通过云端资源对接，实现了云上云下的资源弹性互通，晋升了边缘场景下的业务弹性能力。
第二个外围能力是边缘自治能力，在云边一体架构中，运维协同是一项重要的能力，然而通常受限于云和边缘之前的网络条件，边缘须要适当的自治能力来保障业务的连续性和继续稳固运行，换句话讲就是边缘资源和边缘业务可能在脱离云端管控的条件下持续实现业务的全生命周期治理，包含创立、启停、迁徙、扩缩容等。
第三个异构资源的反对比拟好了解，边缘计算区别于传统核心云计算的一个标志性特色就是计算资源、存储资源品种多样、异构显著。ACK@Edge 目前反对 arm x86 cpu 架构，反对 linux、windows 操作系统，反对将 linux 利用和 windows 利用混合部署，来很好地解决边缘场景资源异构问题。
通过配合阿里云容器镜像服务，提供在边缘场景下的多地区交付能力，可能反对多种云原生制品的多地区交付，包含容器镜像，利用编排资源包等。
这里还要和大家同步一个信息，就是上述所有外围的边缘容器能力咱们都开源在边缘容器平台我的项目 OpenYurt 中，OpenYurt 是 CNCF 的边缘容器官网我的项目，是一个延长原生 Kubernetes 到边缘计算的智能开放平台我的项目。
作为 ACK@Edge 的外围框架，曾经服务了超百万容器实例规模，并被广泛应用于支流的边缘计算场景中；在介绍完商业和开源实际后，还有几个案例和大家分享：
第一个，是盒马鲜生基于边缘云原生实现的“人货场”数字化交融转型，通过云原生体系将多种类型的边缘异构算力对立接入、对立调度，包含∶ENS（阿里公共云边缘节点服务）、线下自建边缘网关节点，GPU 节点等。获取了弱小的资源弹性和业务混编带来的灵活性; 并通过 ACK@Edge 提供的边缘云原生 Al 解决方案，构建云、边、端一体化协同的天眼 Al 零碎，充分发挥了边缘计算就近拜访，实时处理的劣势，轻松实现全方位的降本提效，门店计算资源老本节俭 50%，新店开服效率晋升 70%。
第二个是咱们在一家视频网站客户的案例，应用 ACK@Edge 来治理跨 region、跨类型、跨地区的边缘算力，用于部署视频减速服务，通过对异构资源的反对，客户在边缘计算场景取得了弱小的资源弹性能力；有一个数字分享给大家，通过边缘容器的弹性和异构资源管理能力，可能节俭 50% 左右的老本。
第三个案例是 ACK@Edge 在 loT 智慧楼宇我的项目中的落地，其中 loT 网关设施作为边缘节点托管在 ACK@Edge 的云端管控，网关设施上的业务和楼宇的智能设施交互; 网关和端设施的运维都对立收编到核心云，效率大大晋升。
在和社区同学的充沛探讨下，OpenYurt 社区也公布了 2021 roadmap，欢送有趣味的同学来一起奉献。
OpenYurt 社区 2021 roadmap：
https://github.com/openyurtio/openyurt/blob/master/docs/roadmap.md
- OpenYurt 官网：https://openyurt.io
- GitHub 我的项目地址：https://github.com/openyurtio/openyurt
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