2020年11月7日，以“5G·邊緣計算“為主題的全球邊緣計算大會在北京成功召開，作為業内首個專門為邊緣計算人打造的行業盛會，此次活動現場共有超過500+來自政、産、學、研、用各界的企業負責人、權威技術專家、通信科技從業者、邊緣計算研究者、邊緣計算投資機構等參會，共話5G·邊緣計算議題及真知見解，反響十分熱烈。阿裡雲資深技術專家李克受邀參與大會，與現場嘉賓一起探讨邊緣計算的技術趨勢以及未來的挑戰，并分享了阿裡雲在5G邊緣雲層面，是如何結合營運商的優勢資源，為行業提供廣覆寫、低成本、高可靠的邊緣雲計算基礎設施。
dvdf
邊緣計算的發展趨勢邊緣計算在過去的二十年經曆了一個輪回，最開始大家可能沒有感覺到，其實早在1999年網際網路爆發的時候，我們就使用了邊緣節點資源，因為當時大量租用各種IDC機房。應用部署在這種機房時，在覆寫全國通路上是存在問題的，是以在這個時代出現了最早的邊緣計算的産品，就是CDN内容分發網絡，CDN通過緩存的技術能夠把内容快速推到距離客戶最近的節點，這就是第一代的邊緣計算形态。後來随着雲計算的興起，2009年阿裡雲成立，自建超大規模的資料中心成為趨勢，通過資源的池化提供标準的虛機、存儲、網絡、資料庫等基礎雲計算的技術服務和中間件産品，通過集中式資源建設，能夠實作複用和穩定性的提升。最近兩三年，邊緣計算又一次興起，阿裡雲在2018年就提出邊緣雲計算的白皮書，2019年針對邊緣雲計算做了技術标準行業制定，并對外提供了邊緣雲計算的産品，是以回過頭來看整個發展是一個輪回的過程。
分析最近幾年邊緣計算的出現的原因，主要有兩方面：一個是場景的需要，另一個是成本的需要。在場景層面，5G商用在即，60多萬基站已經建設好了，未來5G的接入和各種應用都會雨後春筍般地出現。而5G的特點就是大流量、低延遲、大連接配接，這些特征傳統的資料中心是不能滿足的。大流量方面，在資料爆炸的年代，所有資料都湧向資料中心的話，會把中心機房的入口打爆。因為資料中心和端之間實體距離的存在，很難做到10毫秒以内的低延時。大連接配接方面，随着IoT智能裝置的普及，未來終端的規模量級暴增，需要分而治之，借助更多的邊緣節點提供大連接配接的解決方案。5G和邊緣雲計算兩個場景合在一起，需要在中心雲和裝置端之間打造邊緣雲的平台，能夠起到承上啟下的作用，實作上下傳輸和能力互通。在成本方面，雲計算客戶看重的就是成本、效率和穩定性，成本是邊緣計算一個非常大的優勢，自建資料中心需要投入大量的硬體，後續的運維和更新都要較高的成本。而邊緣節點就會比較靈活，節點可以是小規模的，機器或者網絡的SLA可以降低，這個過程中邊緣雲計算在成本方面就存在優勢。用某城市大腦項目舉例，分析成本構成時，超過一半都是帶寬成本，去資料中心機房的話成本是非常高的，另外計算也是可以進行下沉的，在邊緣進行原始資料處理，處理以後再回到雲中心，我們測算過，當資料量降低到百分之五，就可以節省一半的總體成本。李克認為，中心計算和邊緣雲計算需要融合起來，面向5G時代，提供新應用場景和垂直化業務場景的解決方案。中心雲計算依然會存在，也有非常超強的計算、存儲以及彈性能力，但邊緣雲計算作為中心的延伸可以把計算和存儲能力下沉，屏蔽掉資源的異構化和地理差異，提供透明化的、一緻的服務體驗。
邊緣雲技術面臨的核心挑戰因為邊緣雲計算的機房分布在距離使用者近的省市級或者更下沉的MEC節點之中，這些資源本身SLA不如資料中心那麼穩定，要在不穩定的資源上面建構穩定的服務，技術上就會有非常多的挑戰。首先是資源管理，一方面資源形态是不統一的，各個節點的網絡環境、機型以及穩定性都是不一緻的，需要針對不同的資源統一模組化提供服務。比如要統一管理CPU、 GPU資源，也需要有針對ARM的解決方案。另外一方面資源規模也會飛速增長，随着資源的進一步下沉，要在基站附近的MEC節點或者更多的合作節點運作邊緣雲的作業系統，這些資源都要納入起來，預計會達到百萬的量級，是以針對資源管理是一個非常大的挑戰。其次，資源的高效使用，這時候就需要統一的融合計算的平台，在這個平台上把資源進行池化，提供不同的服務形态，比如虛機、容器和Serverless，這些都是需要對外提供服務的。第三是雲邊協同，單個節點能力是有限的，需要把節點能力和其它節點整合起來，和中心關聯，形成統一的管控，是以雲邊協同是一個非常重要的技術點，邊緣協同也包含邊緣的自治能力，就是邊緣出了問題之後怎樣跨節點遷移，邊緣上的伸縮應該怎樣去做。最後是，統一的底層網絡，所有的邊緣節點之間，以及邊緣和中心之間需要一個統一的傳輸網絡，能夠提供穩定可靠、品質成本最優的的體驗，這裡會涉及到協定棧優化、私有協定以及動态選路群組網技術。
“在資源管理上，我們充分擁抱雲原生，阿裡雲在邊緣已經落地雲原生的能力，就是利用雲原生實作資源的抽象和納管，以容器作為主要的服務載體，并在上面進行内外部業務的傳遞。”容器可以很友善地實作多個使用者之間的隔離，資源的彈性伸縮以及應用的注冊、發現、編排、釋出，節省了大量的開發、運維的成本。因為雲原生也是一個比較标準的生态，是以客戶的接受程度是非常高的。圖中就是雲原生大緻的分層，底下是邊緣雲，包括節點的基礎能力以及對資源的切片能力，上面是基于容器平台管理這些資源，容器平台本身也是分層的，單一的k8s是很難管理這麼多節點的，多層體系需要把控制指令和排程指令非常好地進行統一排程和生産。
在雲-邊-端協同網絡上，需要實作分層設計，如果不對流量做控制的話，整個流量在網絡當中是非常複雜的，很容易出現雪球效應，是以需要依據節點的位置、端到節點的延遲分成不同的層次，不同的層次的節點需要承載的流量體量是不一樣的，需要提供的能力和技術點也是不太一樣的。最靠近客戶的就近的節點，需要解決的是終端準确找到接入點，確定安全和最佳品質。上層的ENS節點需要做好廣覆寫，確定資源能夠下沉到省市、地區粒度，再往上的核心節點需要能夠做好全局的流量調控和網絡加速。通過對于整個流量的分層切分，邊緣雲計算可以實作公共雲、邊緣雲和終端之間類似于高速公路的效果。有了雲、邊、端的網絡，阿裡雲打造了一張基于分布式節點之間的統一網絡。該網絡在使用上是透明的，在傳輸上是安全的，在協定上是多樣的，在品質上是加速的，在成本也是可控的。
為什麼是阿裡雲？李克認為阿裡雲做邊緣雲計算具備一定的優勢。首先，阿裡雲有比較好的資源覆寫，2800+邊緣節點和130T帶寬儲備已經在那裡，基于已有的資源再做邊緣雲計算不需要太大的成本投入。其次，可以将阿裡雲本身多年的雲計算技術做下沉，繼續拓展到邊緣。第三，在業務驅動次元，阿裡巴巴集團有豐富的生态體系以及海量外部客戶，會産生大量的邊緣訴求。以上三點結合起來，阿裡雲在邊緣雲計算方面是有比較好的先發優勢。“實際上邊緣雲計算要做的一方面是把中心雲的計算資源下沉，另一方面是把邊緣端上的計算需求上移。我們希望計算發生在應該去的那個地方，能夠以最低的成本、最好的效能來提供。”雲端算力的下沉最典型的例子就是轉碼，可以利用邊緣上的空閑時間和CPU來做大量的轉碼服務，資料分析也可以在邊緣上做大量的資料解除安裝。終端算力上雲前面也有嘉賓介紹過，類似于雲遊戲、雲應用，這些場景都是實作終端算力的上移，端上的晶片可以不用那麼強，隻要有流化顯示能力就可以了，應用的啟動、運作、視訊渲染這些事情都可以交給邊緣雲計算資源。阿裡雲在2017年，就開始進行邊緣雲節點預研，2018年和2019年進行大規模部署，從覆寫省的次元慢慢下沉到覆寫市的次元，未來也會有大量的營運商MEC節點之上的合作。在2019年，阿裡雲邊緣計算提出城市計算的概念，基于城市中的新零售、智能交通、新制造等各個場景來打造平台能力，包含：容器平台雲原生的能力、偏視訊計算的平台、GRTN全球實時通信的能力等等。
邊緣節點服務（ENS）産品阿裡雲邊緣節點産品能力從計算上來講就是多階計算服務，支援虛機、容器、Serverless三種計算形态；存儲方面提供塊存儲、對象存儲、檔案存儲等等形态，以及基于CDN抽象出來的KV存儲的能力；在網絡上支援節點之間的跨網組網以及資料交換的能力，包括節點之間不同的網絡切分能力；安全上提供内容安全、主機安全等等能力；最終，整個自動化納管程度也非常高，資源可以快速進入到庫存當中，資源能夠比較快地生産出來，基于應用管理系統來做全網的統一部署。下圖是阿裡雲邊緣節點服務（ENS）整個平台化的結構，最下面的是裝置的基礎設施，上面的是對接基礎設施做抽象，提供計算能力的IaaS的服務，再往上是基于PaaS平台基于客戶提供複合場景的接口和能力。整個發展基調就是向下希望納管更多的資源，向上更加貼近客戶的場景，然後在整個體系當中做到統一的納管、統一的排程、和統一的生産。
未來，随着場景和生态越來越豐富，大家對于雲邊端之間能力的要求是越來越高的。邊緣雲計算處在上下之間，是需要堅持标準、開放的原則，以此促進整個生态健康快速地發展。在分享的最後，空見表示：阿裡雲底層的算力是希望能夠開放合作，容納更多的合作資源。中間通過邊緣雲作業系統，能夠實作統一的分布式融合計算的平台。上層能夠開放API，提供符合業務需要的通用能力。其實雲計算也好、邊緣雲計算也好，永遠都是為業務場景服務的。就像3G出現的時候移動網際網路開始發展，4G出現的時候視訊行業就開始爆炸式增長，5G出現在低延時、大連接配接、大流量的場景一定會有颠覆性的應用出現，現在還是在探索的階段，到了那個時候，我們希望邊緣雲計算技術能夠做好準備，迎接風口的到來。 邊緣計算社群會陸續放出每位嘉賓演講内容整理文稿，大家請耐心等候！感謝支援！感謝閱讀，歡迎擴散傳播！感謝！