阿里云楊敬宇：我們的邊緣計算技術(shù)點可能超前了業(yè)界一點

專家稱，“5G時代的到來，引發(fā)了20年來計算機體系結(jié)構(gòu)的一次重大變革?！?/span>

●那么，究竟是什么引發(fā)了計算體系20年來的重大變革？

●作為新型的基礎(chǔ)設(shè)施，邊緣計算為什么在5G時代突然受到各行各業(yè)的廣泛關(guān)注？

●5G的“大帶寬”、“低延時”的特點，給云計算基礎(chǔ)設(shè)施帶來全新挑戰(zhàn)？

●基于這些行業(yè)挑戰(zhàn)，業(yè)界大廠在5G、邊緣計算方面提出了哪些技術(shù)解決方案，又進行了哪些的技術(shù)準備？

●邊緣計算的產(chǎn)業(yè)要想發(fā)展起來，要具備哪些必備的條件？

●作為開發(fā)者，我們?nèi)绾螀⑴c到這次計算體系結(jié)構(gòu)變革的浪潮中？

9月18日，阿里云正式發(fā)布邊緣計算視頻上云解決方案，阿里云資深技術(shù)專家(現(xiàn)任阿里云邊緣計算技術(shù)負責人)楊敬宇會后接受記者采訪，從邊緣計算行業(yè)背景、發(fā)展趨勢、技術(shù)現(xiàn)狀、方案場景、用戶價值、開發(fā)者收益等多個角度，進行了深入的探討。

20年來計算體系大變革

在消費互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的時代，主要有CS、BS兩種計算架構(gòu)。在程序員的眼里，一方面，是服務(wù)器端開發(fā)，如Linux；另一方面是終端開發(fā)，比如：早期PC時代有Windows，移動時代有iOS、Android，現(xiàn)在有智能電視和物聯(lián)網(wǎng)，這是過去20多年來一直延續(xù)的二維計算體系。

5G之前，在終端和云中心之間是運營商網(wǎng)絡(luò)，功能是網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)，計算對時延的敏感性較低。隨著5G時代的到來，遠程醫(yī)療、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用場景的出現(xiàn)，應(yīng)用場景對時延、計算提出了全新的要求，從而出現(xiàn)了這種大的技術(shù)架構(gòu)的變革，計算架構(gòu)由原來“云-端”，變成了“云-邊-端”。

Tip:

這個“邊”就代表了邊緣的節(jié)點，邊緣計算顧名思義，指在靠近端或數(shù)據(jù)源頭的，為中心平臺就近提供端的計算服務(wù)。邊緣計算的理念和章魚有些類似，這里的“節(jié)點”可以理解為章魚的觸角，屬于分布式計算的一種。

5G是邊緣計算整個產(chǎn)業(yè)場景爆發(fā)的一個前提條件。過去，所有的應(yīng)用都在圍繞著消費互聯(lián)網(wǎng)去實現(xiàn)，5G觸及到各種產(chǎn)業(yè)方向的時候，計算就需要出現(xiàn)在通信管道的場景中。這意味著，在5G基站的位置，可以把信息流從源頭管道中分離出來進行計算。5G提出的“大帶寬”、“大連接”、“低時延”、“高可靠”的概念，都是圍著AR、VR、交互視頻、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)，這些新的產(chǎn)業(yè)場景來打造的。

為了滿足產(chǎn)業(yè)需求，5G和邊緣計算技術(shù)應(yīng)運而生，同時也引發(fā)了20年來計算體系結(jié)構(gòu)的一次重大變革。

2020可能是一個時代的切割線

我們從過去20年的消費互聯(lián)網(wǎng)走向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，5G和邊緣計算的技術(shù)提出，為產(chǎn)業(yè)應(yīng)用提供了很多新的機會，但技術(shù)和產(chǎn)業(yè)也有一個相互適應(yīng)的過程。過去20年主要的應(yīng)用基于消費側(cè)，未來的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用則是基于供給側(cè)，隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)、車聯(lián)網(wǎng)這些更偏供給側(cè)應(yīng)用場景的發(fā)展，邊緣計算的體量也在日漸增長。

如何把5G、邊緣計算與各行各業(yè)進行結(jié)合？很多運營商、廠商都在進行試點，還沒有真正形成規(guī)?；?，就像2000年體量也很小的互聯(lián)網(wǎng)一樣。2020可能真的是一個時代的切割線，再過20年，甚至5年后，我們在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，會進入一個新的爆發(fā)期，現(xiàn)在5G、邊緣計算仍處于孵化期，規(guī)模也遠沒有真正起來。利好消息是，在疫情期間，人們很多學習、辦公、生活的方式都在往線上遷移，這也觸發(fā)了邊緣計算領(lǐng)域更快速的發(fā)展。

從技術(shù)角度看，邊緣計算就像手機基站一樣，散落在全國各地的每個角落。中心計算一個節(jié)點幾十萬臺機器，而邊緣計算雖然單點計算量小，但需要全國甚至全球范圍去部署，節(jié)點非常多，這其中的分布式資源的管理是一個非常復雜的問題。如果想把分布式資源充分復用，就首先要把這種分布式小型化的資源“云化”。

這里指的“云化”和公共云的云化不一樣。公共云會有很多計算存儲分離、網(wǎng)絡(luò)分離、安全分離；但是邊緣計算因為節(jié)點很小，所以需要以融合為特點，多功能合一，構(gòu)建一個小型化的，高性價比的計算設(shè)施。此外，如何去做多個邊緣節(jié)點之間的協(xié)同計算，減少用戶節(jié)點切換感知。如何讓各種的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用去使用，建立和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用之間的技術(shù)連接，這些都是正在飛速成長，日臻完善的邊緣計算，需要面對技術(shù)難點。

視頻上云——邊緣計算第一波應(yīng)用

在消費互聯(lián)網(wǎng)時代，有各種圖文、視頻等消費型應(yīng)用。在未來，5G、邊緣計算產(chǎn)業(yè)的第一波應(yīng)用很大可能會和視頻有強相關(guān)。比如，在工業(yè)制造里面，會通過攝像頭、AI計算去做質(zhì)檢或者流水線上的管控，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用層面的“視頻上云”，將是未來很重要的行業(yè)需求。5G時代，視圖數(shù)據(jù)成為最重要的內(nèi)容載體，大帶寬低延時的特點給云計算基礎(chǔ)設(shè)施帶來全新挑戰(zhàn)，阿里云邊緣計算的視頻上云解決方案也應(yīng)運而生。

解決方案一方面提供大量分布式的邊緣計算資源，和邊緣云操作系統(tǒng)。支持4G/5G/數(shù)字電路等多種方式靈活接入，網(wǎng)絡(luò)延時可以進一步降低到5毫秒?；诨ヂ?lián)網(wǎng)視頻積累的一鍵上云協(xié)議，可以將上云操作時間降低到1分鐘以內(nèi)，支持操作人員通過掃碼等方式快速完成剩余配置。另一方面，在邊緣云的操作系統(tǒng)上，提供很多的視頻上云的通用能力，如：視頻的接流、緩存、AI計算框架等。視圖存儲的成本再降低50%，同時支持h.265、4k/8k超高清視頻，支持百萬級并發(fā)的視頻處理，同時，AI的計算性能可以提升到200%以上。不管你是車聯(lián)網(wǎng)，連接的攝像頭，還是各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接，都可以使用這樣一個操作系統(tǒng)平臺。

據(jù)了解，阿里云邊緣計算和行業(yè)合作伙伴已經(jīng)共同打造了5大場景和15個細分市場的解決方案，覆蓋交通、新零售、教育、智慧住建、家庭等場景實現(xiàn)數(shù)字化升級。楊敬宇也希望有更多的合作伙伴、設(shè)備商加入阿里云的邊緣計算生態(tài)中來。

“阿里云邊緣計算平臺通過提供資源和技術(shù)的通用能力，并希望聯(lián)合合作伙伴一起，激活各個產(chǎn)業(yè)方向，從而把整個產(chǎn)業(yè)的規(guī)模做大”，楊敬宇表示。

“這個技術(shù)點，我們可能超前了一點”

搭建邊緣計算平臺至少分為兩個層次，第一個層次是將廣域分布的邊緣計算節(jié)點設(shè)施云化，即將“小而多”的邊緣節(jié)點設(shè)施做資源虛擬化和切片。而更為重要的第二層是在前一個層次的基礎(chǔ)上完成多個分布式邊緣節(jié)點間的“協(xié)同網(wǎng)絡(luò)”和“協(xié)同計算”，它們是搭載在小型化節(jié)點上的一個非常重要的技術(shù)能力。

邊緣計算中每個節(jié)點“小”且“多”，就像CPU的每個核一樣。如果我要做計算，到底用哪一個？一個CPU 64核，你選哪一個核呢？這個工作就由ENS協(xié)同計算，又叫邊緣云操作系統(tǒng)去完成。

操作系統(tǒng)其實就會幫你選擇具體在哪個點上去計算，協(xié)同計算是邊緣云操作系統(tǒng)一個最核心的技術(shù)。

“我們在這方面的技術(shù)(協(xié)同計算)技術(shù)投入比較早，可能更超前一點”，楊敬宇說。

如果僅僅基于單點給你提供一個CPU或者邊緣節(jié)點，這個節(jié)點壞掉了，用戶的應(yīng)用可能就會崩潰掉。阿里云邊緣計算解決方案通過協(xié)調(diào)調(diào)度，希望應(yīng)用對節(jié)點的切換沒有感知。不僅易于部署，應(yīng)用在節(jié)點之間可以按需進行協(xié)同切換，用戶你不用關(guān)心這背后的技術(shù)難點，這就是操作系統(tǒng)要達成的一個核心能力。

在DOS之前，基于CPU使用用匯編語言編程的程序是很少的，隨后，DOS、Windows、移動時代的應(yīng)用之所以能夠大爆發(fā)，是因為操作系統(tǒng)做了很多底層的工作，讓我們的應(yīng)用開發(fā)變得非常簡單。今天的邊緣計算，要想讓應(yīng)用場景爆發(fā)，協(xié)同計算也必須解決在大規(guī)模節(jié)點基礎(chǔ)上，如何讓產(chǎn)業(yè)應(yīng)用更好的使用操作系統(tǒng)平臺的問題。

協(xié)同網(wǎng)絡(luò)和協(xié)同計算類似，邊緣節(jié)點之間不僅能夠協(xié)同互通，同時邊緣云和阿里云的中心云也能協(xié)同；此外，邊緣云和運營商的5G核心網(wǎng)互通，協(xié)同網(wǎng)絡(luò)主要目的就是把所有的邊緣云基礎(chǔ)設(shè)施上的點協(xié)同起來。用戶使用的時候，看到的是單一的、簡單的界面，將更容易去使用。

所以，“協(xié)同網(wǎng)絡(luò)”+“協(xié)同計算”的能力，都是為了支持整個操作系統(tǒng)的工作，希望用戶可以輕松的去使用邊緣計算平臺的設(shè)施。

三大能力，缺一不可

隨著5G技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用場景的落地，關(guān)注邊緣計算領(lǐng)域的廠商也越來越多，且各家都有不同的特點，楊敬宇闡述了阿里云邊緣計算的三大優(yōu)勢。

首先，基于阿里云的大型飛天云操作系統(tǒng)，邊緣計算團隊在做兼顧邊緣計算場景技術(shù)特征的云邊一體的小型化的飛天，同時提前布局了多點協(xié)同計算技術(shù)。通過10年的技術(shù)積累，在節(jié)點小型化，融合計算和協(xié)同計算等邊緣云操作系統(tǒng)核心技術(shù)層面，有自己的先發(fā)優(yōu)勢和歷史沉淀。

第二，阿里的CDN已經(jīng)可以平滑穩(wěn)定的運行在云化的阿里邊緣云設(shè)施之上。除此之外，還有像GRTN(全球?qū)崟r傳輸網(wǎng)絡(luò))、中間件、數(shù)據(jù)庫，都會運行在邊緣云上，阿里巴巴集團的生態(tài)積累了大量的可以應(yīng)用到邊緣云中的技術(shù)能力，從而方便邊緣云客戶基于這些豐富且標準化的邊緣技術(shù)組件和服務(wù)，構(gòu)建垂直行業(yè)應(yīng)用。

第三，從應(yīng)用層面講，不論是“大文娛”，還是“新零售”，阿里云有豐富的邊緣計算應(yīng)用場景，依托于整個阿里巴巴集團的生態(tài)，比如“盒馬鮮生”、“餓了么”、“天貓精靈”，可以快速拓展邊緣計算的場景應(yīng)用。

“我們有上下貫穿的能力，這是阿里的優(yōu)勢，我認為整個邊緣計算要做起來，不僅有底層的分布式邊緣計算資源設(shè)施，還要有邊緣云操作系統(tǒng)和豐富的邊緣中間件技術(shù)能力，更要有豐富的真正適合邊緣計算的應(yīng)用場景，三者缺一不可”，楊敬宇說。

談到阿里云邊緣計算的技術(shù)挑戰(zhàn)及未來關(guān)注的技術(shù)方向，楊敬宇表示，邊緣計算團隊基于公司戰(zhàn)略，做了三個層面縱深的技術(shù)能力建設(shè)：

第一、高性價比的邊緣節(jié)點硬件及小型云化技術(shù)，以及多點協(xié)同計算技術(shù)。

第二、邊緣中間件能力建設(shè)，如何把阿里云的各種能力，包括內(nèi)容分發(fā)、緩存能力放到邊緣云上。

第三、如何和未來各種邊緣場景建立技術(shù)連接，讓5G創(chuàng)新場景應(yīng)用或者垂直行業(yè)的應(yīng)用，能夠方便地搭載在邊緣分布式小型化云和標準化能力之上。

（文章來源：砍柴網(wǎng)）