阿里云資深技術(shù)專家李克暢談邊緣云計(jì)算趨勢(shì)與實(shí)踐

2021年5月15日，以“相信邊緣的力量”為主題的全球邊緣計(jì)算大會(huì)在深圳成功召開。

阿里云資深技術(shù)專家李克，分享阿里云在邊緣云計(jì)算的探索和實(shí)踐，如何為行業(yè)提供廣覆蓋、低成本、高可靠的邊緣基礎(chǔ)設(shè)施。

Gartner按照位置不同劃分3種計(jì)算場(chǎng)景，分別是Near Edge、Far Edge、Cloud，對(duì)應(yīng)著終端計(jì)算、IDC計(jì)算和中心云計(jì)算。其中Near Edge是標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器或設(shè)備，在距離端側(cè)最近的地方，例如在工廠和園區(qū)，可以為任何Arm，X86設(shè)備；而Far Edge是標(biāo)準(zhǔn)的IDC節(jié)點(diǎn)，而Cloud是公共云或?qū)Ｓ性品?wù)，特征為資源集中、中心化管理。

邊緣云計(jì)算是一種Far Edge的場(chǎng)景，主要是利用運(yùn)營(yíng)商的資源構(gòu)建小型化的云節(jié)點(diǎn)，提供計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)能力。

邊緣云處在中心云和終端之間。起到承上啟下的作用，一方面可以將中心計(jì)算下沉到邊緣，另一方面也可以把端側(cè)計(jì)算上移到邊緣。

邊緣云計(jì)算通過邊緣節(jié)點(diǎn)的流量卸載，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)5G流量的本地化處理和分發(fā)，避免海量流量對(duì)骨干網(wǎng)路的沖擊，能夠提供大帶寬的解決方案。邊緣云計(jì)算通過分布式架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)海量終端高并發(fā)的分布式處理，深入場(chǎng)景的本地化計(jì)算能力，將進(jìn)一步提升計(jì)算的效率。而邊緣云計(jì)算天然的就近部署，也能滿足5G低延時(shí)處理的場(chǎng)景化需求，提供10ms乃至于ms以內(nèi)的響應(yīng)時(shí)延。

除了業(yè)務(wù)場(chǎng)景上對(duì)邊緣云計(jì)算的需求外，另外一個(gè)促使邊緣場(chǎng)景快速發(fā)展的推動(dòng)力是成本，中心機(jī)房的規(guī)模都很大，一次性的CAPEX和后續(xù)的OPEX成本都非常高，而且中心一般都是BGP帶寬，而邊緣節(jié)點(diǎn)，機(jī)器配置不用太高，節(jié)點(diǎn)規(guī)模也較小，一般幾十臺(tái)左右，網(wǎng)絡(luò)也是單線接入，所以在成本上具備一定的優(yōu)勢(shì)。

阿里云擁有遍布全球的邊緣云計(jì)算節(jié)點(diǎn)，邊緣云計(jì)算具有分布式特性，節(jié)點(diǎn)數(shù)量和分布的廣度決定了邊緣云整體提供的場(chǎng)景豐富度。同時(shí)阿里云能夠非常方便地將合作伙伴的基礎(chǔ)設(shè)施引入到阿里邊緣云生態(tài)中，支持更多的本地場(chǎng)景落地。

數(shù)字孿生與物理終端的協(xié)同計(jì)算

新計(jì)算需要具備新的特性：業(yè)務(wù)在線化、數(shù)據(jù)精細(xì)化和數(shù)據(jù)快速?zèng)Q策。

數(shù)據(jù)在線化是企業(yè)數(shù)據(jù)化轉(zhuǎn)型的第一步，需要將業(yè)務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)化描述，提煉出來指標(biāo)進(jìn)行跟蹤；數(shù)據(jù)精細(xì)化是數(shù)據(jù)分析一定要足夠細(xì)粒度，否則無法發(fā)現(xiàn)其中的微小變化，一般來講需要細(xì)化到一個(gè)獨(dú)立的設(shè)備和連接；數(shù)據(jù)快速?zèng)Q策是邊緣計(jì)算的核心特征，實(shí)現(xiàn)人、事、物的快速?zèng)Q策，比如根據(jù)用戶行為，進(jìn)行商品的推薦，根據(jù)某個(gè)設(shè)備的異常，快速實(shí)現(xiàn)恢復(fù)，讓客戶無感知。

邊緣云計(jì)算能夠提供足夠的計(jì)算能力，通過對(duì)邊緣算力的調(diào)度，基于物理終端接入位置、邊緣節(jié)點(diǎn)位置和算力狀態(tài)進(jìn)行邊緣算力與物理終端的匹配和協(xié)同調(diào)度，在物理世界和數(shù)字世界之間建立起映射，以最小的時(shí)延獲取數(shù)據(jù)，最快的分析和下發(fā)響應(yīng)，讓用戶擁有與設(shè)備本地操作一致的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。

數(shù)據(jù)就近緩存處理

新存儲(chǔ)指的是能夠在邊緣上存儲(chǔ)和使用數(shù)據(jù)，邊緣場(chǎng)景的數(shù)據(jù)特征是數(shù)據(jù)產(chǎn)生和消費(fèi)一般具備本地化特征，所以需要在邊緣上提供存儲(chǔ)的解決方案。邊緣云存儲(chǔ)能夠提供融合存儲(chǔ)能力，即一臺(tái)設(shè)備上同時(shí)支持塊存儲(chǔ)、文件存儲(chǔ)和對(duì)象存儲(chǔ)等能力，節(jié)點(diǎn)之間可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的數(shù)據(jù)遷移和備份。

大量的視頻圖像類數(shù)據(jù)都是在邊緣上進(jìn)行處理和存儲(chǔ)的，如編解碼，人臉車輛識(shí)別，結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)回存到中心，原始數(shù)據(jù)在邊緣，當(dāng)需要的時(shí)候可以直接在邊緣進(jìn)行檢索。

通過這種方式，一方面使得數(shù)據(jù)處理變快，另一方面有效降低成本。

分布式節(jié)點(diǎn)的多邊協(xié)同網(wǎng)絡(luò)

基于邊緣節(jié)點(diǎn)構(gòu)建一張新型的傳輸網(wǎng)，具備安全、高質(zhì)量、低成本和快速容災(zāi)性。邊緣云的網(wǎng)絡(luò)分為三段：

第一個(gè)是邊緣和設(shè)備之間，是一種網(wǎng)關(guān)的角色，能夠支持安全、標(biāo)準(zhǔn)的接入方式；第二個(gè)是邊緣和邊緣之間，能夠動(dòng)態(tài)的選路規(guī)劃和容災(zāi)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)任意兩點(diǎn)的最佳傳輸；第三個(gè)是邊緣和中心之間，能夠承諾大流量的場(chǎng)景，做好骨干網(wǎng)的流量規(guī)劃。通過跟運(yùn)營(yíng)商緊密合作，基于運(yùn)營(yíng)商的MEC節(jié)點(diǎn)、5G切片等核心能力，構(gòu)建‘云-邊-端’ 一體的融合網(wǎng)絡(luò)。

李克通過2個(gè)具體場(chǎng)景講解了阿里云邊緣云計(jì)算在實(shí)踐中如何解決的業(yè)務(wù)痛點(diǎn)。

場(chǎng)景一是自由視角的在線賽事直播方案，在今年CUBA全明星賽直播過程中，觀眾可以在任意手機(jī)上自由拖拽視角，實(shí)現(xiàn)自由視角的觀看體驗(yàn)。傳統(tǒng)方案對(duì)設(shè)備硬件和帶寬傳輸要求較高，需要同時(shí)下載和處理多路攝像頭數(shù)據(jù)流，硬件成本高無法推廣，并能功耗高耗電快。而通過邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)ENS實(shí)現(xiàn)多路視頻的遠(yuǎn)程渲染，減少手機(jī)的處理任務(wù)以及下載量。場(chǎng)景二是云應(yīng)用和云游戲通過邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)ENS來提供位置無感的服務(wù)接口，快速創(chuàng)建一路設(shè)備，終端和設(shè)備之間通過消息指令的方式進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。一方面，用戶在降低設(shè)備的硬件成本，能夠體驗(yàn)到大型的游戲；另一方面對(duì)于內(nèi)容廠商可以快速的推廣新游戲和應(yīng)用無需依賴硬件的芯片和存儲(chǔ)能力，對(duì)于云計(jì)算廠商，也可以比較好的進(jìn)行資源復(fù)用，只對(duì)在線的終端才啟動(dòng)影子設(shè)備。目前在云游戲領(lǐng)域，已經(jīng)支撐了PC端游和手游，向下對(duì)接各種異構(gòu)資源，如GPU和ARM設(shè)備，向上提供了統(tǒng)一的資源和應(yīng)用使用標(biāo)準(zhǔn)。阿里云不斷挖掘邊緣云計(jì)算在垂直領(lǐng)域中的場(chǎng)景化應(yīng)用，推動(dòng)各行業(yè)應(yīng)用架構(gòu)升級(jí)。已在智慧交通，公共事業(yè)領(lǐng)域，新零售，新教育和智能家庭上都有了很好的落地實(shí)踐。

多云協(xié)同的邊緣云計(jì)算體系

在構(gòu)建生態(tài)上，李克希望通過一套完整的生態(tài)，能夠支撐各行各業(yè)的邊緣落地。一方面，阿里云會(huì)積極擁抱云原生，提供標(biāo)準(zhǔn)的容器和k8s接口，制定應(yīng)用的編排、服務(wù)注冊(cè)和發(fā)現(xiàn)流程，讓業(yè)務(wù)更加規(guī)范和方便的使用邊緣云計(jì)算的能力；另一方面會(huì)和資源提供方做好生態(tài)合作，制定資源的對(duì)接標(biāo)準(zhǔn)，除了自建節(jié)點(diǎn)，未來還有大量的合作節(jié)點(diǎn)，以及第三方節(jié)點(diǎn)。通過這種多云融合的對(duì)接，可以實(shí)現(xiàn)資源的流動(dòng)，在應(yīng)對(duì)雙十一類似的突發(fā)活動(dòng)時(shí)可以有足夠的彈性。目前阿里云已跟運(yùn)營(yíng)商在MEC節(jié)點(diǎn)上展開了深度合作，在某些區(qū)域已實(shí)現(xiàn)資源的互聯(lián)互通。

演講最后，李克表達(dá)了面向未來的憧憬：阿里云我們希望能和更多的行業(yè)合作伙伴一起，通過產(chǎn)品、技術(shù)、資源的深度融合，提供豐富的邊緣能力，支撐邊緣應(yīng)用場(chǎng)景應(yīng)用，為客戶持續(xù)創(chuàng)造價(jià)值。