眾多的云環(huán)境明明在一個(gè)世界里，卻又仿佛被平行宇宙緊緊鎖住，不停的尋找但又在不停的錯(cuò)過，在不知不覺間總是茫然的問路在何方，幸好，“邊緣云”恰到好處的出現(xiàn)在正確時(shí)間，路在腳下，等待綻放的燦爛。

抬起頭就覺得世界很大，笑看邊緣云應(yīng)運(yùn)而生

IT領(lǐng)域堪稱是新概念、新技術(shù)的斗獸場(chǎng)。隨著新型IT技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)的滲透越來越深入，傳統(tǒng)企業(yè)也逐漸被IT互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)帶入了群魔亂舞，他們?cè)缫巡辉偈桥杂^者，在自發(fā)上演的電影中，時(shí)刻準(zhǔn)備著成為主角，也必須在整個(gè)過程中淡然處之。

試想虛擬化、容器、云計(jì)算、微服務(wù)、區(qū)塊鏈等技術(shù)撲面而來，直教人“亂花漸欲迷人眼”。在技術(shù)革新和需求的不斷涌現(xiàn)中，推動(dòng)著文明時(shí)代向前發(fā)展。架構(gòu)模型也在不斷的劃舊謀新，基礎(chǔ)架構(gòu)從自建機(jī)房到托管設(shè)備再到云計(jì)算，應(yīng)用從最早的單體模型到MVC分層模型再到微服務(wù)架構(gòu)模型，程序的運(yùn)行承載方式也從物理機(jī)到虛擬機(jī)和容器方面轉(zhuǎn)變。整個(gè)演變過程如摧古拉朽一般，還未曾仔細(xì)端詳你容顏，就變成匆匆過客，在唏噓中感嘆短短幾年便已是滄海桑田。 

云計(jì)算在人們的注目歡呼中應(yīng)運(yùn)而生。云的出現(xiàn)，能夠滿足支撐更多的接入用戶，不斷變化的生產(chǎn)力需求，同時(shí)又可以節(jié)省采購設(shè)備和軟件的成本，頗有“葵花在手，江山我有”的膽識(shí)和自信。云利用規(guī)模優(yōu)勢(shì)打開了水龍頭取水，著實(shí)讓客戶幸福的只需要交水費(fèi)這么簡單，苦活累活可以不顧一切的甩給云計(jì)算廠商解決。此時(shí)的云就是蜜月期中你眼中永遠(yuǎn)的TA，但最美的承諾總是因?yàn)樘贻p，轉(zhuǎn)折的故事每天都在上演，前進(jìn)的巨輪推動(dòng)人類走入一個(gè)永遠(yuǎn)不會(huì)干涸的欲望海洋，隨時(shí)都可能掀起波濤和巨浪。

當(dāng)高清視頻、智慧城市、智能制造等需求風(fēng)靡云涌，無人機(jī)、AR/VR、工業(yè)機(jī)器人也都蓄勢(shì)待發(fā)之時(shí)，正所謂天下大勢(shì)，合久必分，分久必合。此時(shí)的云在處理這部分業(yè)務(wù)時(shí)已顯得捉襟見肘，人們開始對(duì)那個(gè)既博愛又吝嗇的TA產(chǎn)生不滿。迅速豐富的業(yè)務(wù)對(duì)計(jì)算和存儲(chǔ)提出越來越多的個(gè)性要求，對(duì)高帶寬、低時(shí)延和大連接的網(wǎng)絡(luò)需求也比過去更為迫切。有個(gè)別"忠貞不屈"的業(yè)務(wù)仍然都交由云來處理，但難免在實(shí)時(shí)性、敏捷性以及安全隱私等諸多方面愈來愈無法滿足需求，但人們已經(jīng)習(xí)慣云帶來的種種好處，舍不得離TA而去，在掙扎和彷徨過后，必須要求云部分能力有所改變，決定引導(dǎo)云在各種模塊協(xié)同統(tǒng)一情況下，靠近用戶側(cè)就近處理海量數(shù)據(jù)，諸多問題將迎刃而解。為滿足用戶側(cè)計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)的需求，同時(shí)還能保留云計(jì)算帶來的諸多利益，邊緣云在云計(jì)算的肩膀上應(yīng)運(yùn)而生。

邊緣云順勢(shì)而為，助力ICT融合與企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

在我看來，潮流變遷推動(dòng)前進(jìn)中的邊緣云。顧名思義，邊緣云靠近數(shù)據(jù)源或用戶的網(wǎng)絡(luò)邊緣位置提供CT和IT的基礎(chǔ)設(shè)施，并為邊緣應(yīng)用提供云服務(wù)和附帶網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的能力平臺(tái)。

邊緣云為云換發(fā)了無限的青春活力，應(yīng)用發(fā)展、平臺(tái)建設(shè)、網(wǎng)絡(luò)能力隨著差異化在極速興盛中，ICT技術(shù)在邊緣場(chǎng)景也不存在平行線，它們?cè)谶吘壴朴瓉砣诤狭紮C(jī)，形成了淵渟澤匯。傳統(tǒng)云將來會(huì)變成不熟悉的樣子，5G移動(dòng)通信技術(shù)與邊緣云的發(fā)展需要進(jìn)行深度融合，他們渴望相互接近，邊緣云可以承載5G網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)功能，5G網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)繁榮邊緣云承載業(yè)務(wù)，兩者關(guān)系緊密且將相輔相成。

時(shí)勢(shì)造就邊緣云，機(jī)遇面前邊緣云應(yīng)拒絕等待，迎難而上。通過邊緣云既可以穩(wěn)定運(yùn)行眾多新型IT技術(shù)又能承載5G網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)功能，將帶來的不僅是產(chǎn)業(yè)變革，也為科創(chuàng)領(lǐng)域帶來重大機(jī)遇，幫助傳統(tǒng)企業(yè)從互聯(lián)網(wǎng)化轉(zhuǎn)型至數(shù)字智能化，同時(shí)結(jié)合大數(shù)據(jù)、人工智能與實(shí)體經(jīng)濟(jì)結(jié)合，賦能制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，服務(wù)國家戰(zhàn)略在“智能+”概念上探索和落地。 

構(gòu)建“云網(wǎng)邊端”協(xié)同架構(gòu)中，邊緣云直面挑戰(zhàn)

對(duì)未來的美好憧憬，潘多拉的盒子也顯得格外可愛。在數(shù)字智能化趨勢(shì)下，垂直行業(yè)給中國制造帶來的全新應(yīng)用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)工控設(shè)備互聯(lián)互通、制造流程高效可控、產(chǎn)品品質(zhì)高度可靠，真正讓數(shù)據(jù)成為提升生產(chǎn)力效率工具，通過邊緣云使用通用x86服務(wù)器等硬件以及虛擬化技術(shù)，構(gòu)筑在用戶側(cè)的云計(jì)算平臺(tái)，能提供計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、安全等可滿足智能制造的差異化需求彈性能力，并與計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，和終端等設(shè)備形成“云、網(wǎng)、邊、端”協(xié)同的技術(shù)架構(gòu)。

作為置身ICT技術(shù)領(lǐng)域多年的實(shí)踐者，我們一直期望有這樣的時(shí)刻，即異構(gòu)的IT基礎(chǔ)設(shè)施像哈利波特的魔法杖一樣，能夠滿足不同行業(yè)的多樣化需求，解開系統(tǒng)應(yīng)用繁冗的復(fù)雜局面，開發(fā)工程師無需再考慮運(yùn)行環(huán)境問題，運(yùn)營人員在統(tǒng)一界面下完成企業(yè)的管理和發(fā)布，運(yùn)維人員不用手動(dòng)解決云平臺(tái)之間的兼容性問題, DevOps也會(huì)實(shí)現(xiàn)找到落地方案……，通過邊緣云平臺(tái)保證服務(wù)的高效穩(wěn)定運(yùn)行，讓各自核心職責(zé)都回歸初心，模塊間繁榮高效、和諧融洽，使系統(tǒng)與運(yùn)行之間割據(jù)多年的局面在邊緣側(cè)將走向統(tǒng)一。

盡管理想很美好，但任務(wù)卻無比艱巨。當(dāng)前相關(guān)領(lǐng)域的隔閡依然存在，跨行業(yè)的方案也存在諸多不同，同時(shí)技術(shù)體系和軟件版本相差甚遠(yuǎn)，就連理清系統(tǒng)架構(gòu)脈絡(luò)、形成完整的知識(shí)體系的時(shí)間成本都開銷巨大。但這些都無法阻礙邊緣云向前發(fā)展，在大勢(shì)所趨下，巨輪乘風(fēng)破浪，永不停息。 

云邊協(xié)同的場(chǎng)景隨著邊緣側(cè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)的形態(tài)不一表現(xiàn)也各不相同。例如在物聯(lián)網(wǎng)邊緣場(chǎng)景下云邊協(xié)同主要考慮的是邊緣設(shè)備與邊緣云之間的協(xié)同資源協(xié)同和數(shù)據(jù)協(xié)同，邊緣節(jié)點(diǎn)提供基礎(chǔ)設(shè)施資源和設(shè)備自身管理API，豐富的南向網(wǎng)絡(luò)接口以支持廣泛的終端接入以及數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理能力;云端提供資源調(diào)度管理策略，包括邊緣節(jié)點(diǎn)的設(shè)備管理、資源管理，網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接管理和海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析與價(jià)值挖掘。這里的云可以是集中形態(tài)的云，也可以是由于下沉需求而構(gòu)建的某種地市級(jí)別的邊緣云。在AI等數(shù)據(jù)處理分析場(chǎng)景下，云邊之間將引入智能協(xié)同，邊緣云為云端AI模型訓(xùn)練提供數(shù)據(jù)輸入，負(fù)責(zé)AI在邊緣側(cè)的推理執(zhí)行，并將執(zhí)行結(jié)果反饋給云端; 云端基于邊緣云上傳的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、AI執(zhí)行反饋等信息開展集中式AI模型訓(xùn)練。未來具體的云邊協(xié)同帶來的技術(shù)變革需要深入研究。

應(yīng)夯實(shí)基礎(chǔ)，靈活架構(gòu)下邊緣云IaaS先行

根深之樹不人風(fēng)折，泉深之水不會(huì)涸竭。邊緣云涉及架構(gòu)復(fù)雜，欲建立更為牢靠的羈絆，則底層基礎(chǔ)設(shè)施重要性就凸顯，只有底層基礎(chǔ)牢固可靠，才能穩(wěn)定的承載各類網(wǎng)元和應(yīng)用。想要發(fā)展垂直行業(yè)全新場(chǎng)景，須優(yōu)先引導(dǎo)推動(dòng)IaaS基礎(chǔ)設(shè)施層先行，依托定制化技術(shù)增強(qiáng)，打造滿足各類場(chǎng)景多種資源的融合架構(gòu)，才能支撐邊緣業(yè)務(wù)的多樣化需求。 

1)多種硬件共同推動(dòng)

邊緣云應(yīng)融合多種硬件類型，就像世界上沒有純色的天空，邊緣云需要形成“點(diǎn)、線、面”的硬件策略，才能在參差不齊的部署機(jī)房環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)可靠運(yùn)行。

由于標(biāo)準(zhǔn)DC、電信接入、企業(yè)園區(qū)等多種機(jī)房在空間、制冷、承重、市電容量等條件都存在差異的特性，各機(jī)房可因地制宜的部署不同種類的業(yè)務(wù)應(yīng)用。在條件較好，改造升級(jí)少的機(jī)房中，可推薦使用通用X86服務(wù)器附加GPU、智能加速卡等硬件，不僅能夠承載轉(zhuǎn)發(fā)面網(wǎng)元以及CDN、工業(yè)控制、高精機(jī)器人等業(yè)務(wù)，還能實(shí)現(xiàn)硬件和軟件的解耦，避免被單一綁定。

在部分早期電信機(jī)樓空間、市電容量不足的機(jī)房中，經(jīng)過簡單機(jī)房改造情況下，采用空間占用小、消耗電量少的定制化硬件滿足一些對(duì)可用性需求較低的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，按實(shí)際環(huán)境和需求選取邊緣硬件形態(tài)，減輕骨干帶寬負(fù)載，實(shí)現(xiàn)降本增效的目的。

個(gè)別邊緣云考慮到成本等因素，盡管可以使用一體化設(shè)備，但為避免單一綁定，仍推薦采用OTII的通用硬件。地市、區(qū)縣及條件較好的接入機(jī)房可根據(jù)空間、網(wǎng)絡(luò)、配電等環(huán)境因素選用通用服務(wù)器或體積較小的定制服務(wù)器;演唱會(huì)直播、基建現(xiàn)場(chǎng)等臨時(shí)場(chǎng)景可采用一體機(jī);企業(yè)園區(qū)可按需靈活選擇硬件形態(tài)。為靈活獲取監(jiān)控信息，邊緣硬件需要推動(dòng)物理接口進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

2)豐富的資源環(huán)境

邊緣云應(yīng)滿足多種融合運(yùn)行的虛擬實(shí)體，技術(shù)包容且豐富多彩，形成支持虛擬機(jī)、容器等混合IaaS層，并且具備包括軟件開發(fā)環(huán)境、數(shù)據(jù)庫和中間件等平臺(tái)級(jí)的PaaS層。積極與行業(yè)各廠商建立緊密合作，通過將IaaS和平臺(tái)級(jí)PaaS進(jìn)行深度整合，為客戶提供全量完整的基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)能力。

推薦使用如OpenStack、Kubernetes等行業(yè)事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的管理組件，實(shí)現(xiàn)接口形態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)開放，以便垂直行業(yè)應(yīng)用編排管理與基礎(chǔ)設(shè)施層解耦，協(xié)同聯(lián)動(dòng)。由于邊緣機(jī)房小且資源稀缺，為盡可能做到節(jié)源開流的云基礎(chǔ)設(shè)施，提升業(yè)務(wù)資源的可用量，需要減少平臺(tái)自身開銷，降低控制組件資源占用，在必要情況下，IaaS層可研究采用虛擬資源遠(yuǎn)程或本地極致輕量化或計(jì)算拉遠(yuǎn)等方式方法解決，同時(shí)在平臺(tái)層應(yīng)豐富多種PaaS服務(wù)能力。

3)眾多邊緣云環(huán)境統(tǒng)一納管

豐富多彩并非袖手旁觀。中心節(jié)點(diǎn)管理組件直接對(duì)接分布廣泛的眾多邊緣云節(jié)點(diǎn)，存在管理效率低、權(quán)限策略復(fù)雜、網(wǎng)絡(luò)開銷大等一系列問題，建議考慮在運(yùn)維能力較強(qiáng)的地市引入"邊緣云統(tǒng)一管理平臺(tái)"，為轄區(qū)內(nèi)的地市級(jí)、區(qū)縣/接入級(jí)邊緣云提供集中管控。平臺(tái)需具備資源與服務(wù)申請(qǐng)門戶、資源管理、開放API、運(yùn)維管理以及部分運(yùn)營管理的功能，便于靈活承載電信網(wǎng)元、IT應(yīng)用等多種ICT邊緣業(yè)務(wù)。

礪大志蘊(yùn)擔(dān)當(dāng)，邊緣云航行任重道遠(yuǎn)

同舟共濟(jì)揚(yáng)帆起，乘風(fēng)破浪萬里航。永恒的追求都應(yīng)滿足其實(shí)用價(jià)值。2019年圍繞醫(yī)療、教育、農(nóng)業(yè)、交通等關(guān)鍵民生領(lǐng)域的情況，邊緣云需要積極與更多垂直行業(yè)場(chǎng)景深度結(jié)合進(jìn)行落地，加強(qiáng)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。運(yùn)營商、平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商、CDN服務(wù)商、互聯(lián)網(wǎng)廠商等需彼此利用邊緣云解決深度計(jì)算、安全存儲(chǔ)和優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)等智能場(chǎng)景的多樣化復(fù)雜需求，支撐5G技術(shù)與垂直行業(yè)的深度融合，真正實(shí)現(xiàn)“高帶寬、低延遲、大連接、低功耗”應(yīng)用的萬物互聯(lián)，不斷提升終端用戶的產(chǎn)品體驗(yàn)，提升中國品牌的競(jìng)爭(zhēng)力與影響力，強(qiáng)化邊緣云原始創(chuàng)新。 

解決邊緣云目前存在的關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，突破難題，全面加強(qiáng)與各層級(jí)組件之間的關(guān)系，完善邊緣云頂層設(shè)計(jì)，健全架構(gòu)體系，以邊緣云IaaS、PaaS建設(shè)為基礎(chǔ)，打造垂直行業(yè)智慧平臺(tái)，為各行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)賦能。“簡政放權(quán)”讓邊緣云承擔(dān)應(yīng)有的責(zé)任，為社會(huì)增添動(dòng)力和價(jià)值，愿一起協(xié)同砥礪前行。

關(guān)于作者：李鍇，中國移動(dòng)研究院網(wǎng)絡(luò)與IT技術(shù)研究所 邊緣云技術(shù)解決方案經(jīng)理

【本文為51CTO專欄作者“移動(dòng)Labs”原創(chuàng)稿件，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原作者】

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