阿里云王广芳:5G时代,我们需要怎样的边缘计算?-阿里云开发者社区

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阿里云王广芳:5G时代,我们需要怎样的边缘计算?

简介: 企业所需的边缘计算需要提供三个方面能力,第一是网络和资源的覆盖,保障海量边缘节点和弹性的基础设施来覆盖终端接入,第二是提供边缘的基础算力,包括计算、存储、网络、安全、调度等一些基础能力,第三是建立边缘远程运维体系,支持边缘应用的快速部署、升级和监控。

7月24日阿里云峰会开发者大会的IT基础设施云化专场中,阿里云边缘计算高级技术专家王广芳进行了边缘节点服务重大升级发布,同时与现场观众一同探讨了5G时代边缘计算的思考与技术实践。

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5G时代,我们需要怎样的边缘计算?

随着5G第一批牌照的发放完成,海量的终端设备连接到网络里来,数据经过网络的传输,做计算和处理,低延时、大流量、大连接的业务特点对网络和计算能力的挑战非常大,传统的云、端架构不足以支撑业务发展,这其中边缘计算就会发挥重要作用。

5G标准定义了超低延时、大流量和大连接,5G标准里面定义的延时是超低延时,空口的延时小于1毫秒,边缘计算把计算下沉到离设备和终端最近的一些边缘位置上,比如移动基站和汇聚的机房,将原来通信的节点变成计算的节点,解决了多级网络转发带来的延时消耗,实现真正的低延时。同时,为了应对大带宽和高并发,同样基于边缘基础设施把业务逻辑和应用下沉,减轻对中心集中处理的压力。

整体来看,企业所需的边缘计算需要提供三个方面能力,第一是网络和资源的覆盖,保障海量边缘节点和弹性的基础设施来覆盖终端接入,第二是提供边缘的基础算力,包括计算、存储、网络、安全、调度等一些基础能力,第三是建立边缘远程运维体系,支持边缘应用的快速部署、升级和监控。

当云和网在基础设施方面问题已经解掉之后,另一件关键的任务就是做业务架构的演进。业务需要决定把哪些中心的应用需要做下沉,哪些终端的能力做上移,来实现性能和成本最优解?比较典型的云边端架构场景就是CDN,CDN将内容缓存在边缘,完成流量的收敛,实现终端访问的低延时,同时减少中心回源的带宽、优化成本。这个业务架构的演进是比较复杂的,ENS的使命就是让这件事情变得简单,从而去加速5G时代的业务架构升级的进程,支持孵化更多的创新应用。比如,在云游戏这个场景下,把游戏的业务逻辑处理、数据处理以及画面的渲染放在边缘上,终端就不需要有太多配置和性能的要求,这样终端成本可以大大降低,这也就是架构演进带来的突破和改变。

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阿里云边缘融合计算平台ENS

边缘节点服务(ENS)被定义为边缘融合的计算平台,融合是指在边缘的基础设施如MEC、IDC等资源上做融合。也有在计算形态、提供形式以及运维方面的融合。通过ENS可以解决传统自建边缘设施所需面临的一些列问题:

第一,是业务弹性差,在使用ENS之前,自建边缘节点的周期要1-2个月,业务弹性比较差,而且突发需求应变能力弱,在业务高峰过后资源也会面临闲置。而使用ENS后即可实现分钟级别全国的边缘算力的分发。
第二,是成本方面,自建节点需要做资源采购、硬件的供应链管理、综合运维等工作,业务启动成本比较高。而使用ENS无需启动资金,并且降低综合成本30%。
第三,是可靠性,在自建边缘节点上要面临DDoS防护、主机安全等问题,同时要应对软硬件故障对业务带来的稳定性风险,需要耗费很大的精力来开发完整的解决方案。而ENS在提供高可靠性服务的同时可以做到秒级发现问题和处理问题。
第四,在运维方面,多节点远程运维挑战很大,而ENS通过体系化、自动化的运维可以使运维效率提升30%

ENS全面升级——首个全域覆盖的边缘计算基础设施发布

移动网络和固网的汇聚基本上都要在省会骨干节点上完成,在运营商的基础网络里,省会网络节点是枢纽,所以基于省会节点覆盖的、具备优质的网络性能和稳定性边缘网络十分重要。依托于此,企业可以进行资源选点构建自己的边缘业务,获得更好的边缘基础网络服务能力。

现阶段的边缘资源覆盖以及弹性能力十分重要,这也是边缘计算需要提供给企业的核心能力。本次阿里云ENS宣布重大升级,发布国内首个全域边缘节点服务,ENS全部边缘节点总数超过300个,平均每个运营商在每个省份的覆盖是3个,可以在省内建立多可用边缘布局。同时ENS全域边缘节点还支持20多个多线边缘节点。覆盖全国所有省会三大运营商,热门地区支持三线城市覆盖。省会节点是整个网络中的枢纽节点,ENS为客户提供优质的省会节点资源,支持网络边缘的任意设备接入延时低于5毫秒,这能够帮助客户基于此边缘设施来快速将核心业务下沉,构建广泛覆盖的边缘应用。

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在互动直播场景中,最大的业务诉求就是低延时。而因为主播和观众都是全网分布的,在应用ENS后可以就近接入主播以及观众的终端,主播的视频流在ENS节点做接入,节点中完成转码,转码完成后通过CDN进行内容分发,整个直播链路是在边缘完成的,不用回到云中心,大大降低直播延时和偏远地区的连接成功率。

在本地视频信息分析这一典型的流量本地化场景中,摄像头的视频流接入进来,在边缘节点直接进行切片和存储,同时会利用AI算力去识别关键信息,将结构化的信息回传到云中心。同样整个流量都是在本地完成收敛,是不需要回传云中心的。ENS提供了大容量、低成本的对象存储方案,同时提供GPU虚拟化和AI算力,在智慧公安、智慧门店、智慧小区等场景发挥作用。

为开发者提供高效、极简运维的边缘计算

相比中心运维,边缘运维需要基于公网环境进行远程运维,并且要同时运维分散在各地的多个边缘节点的集群,挑战很大。基于以上特点,为了帮助运维工程师和开发者更好地应对挑战,阿里云ENS联合容器团队,在业界率先发布云边统一的边缘K8s和容器解决方案-边缘ACK。该方案以Kubernetes为基础,实现云-边-端一体化的应用分发,支持不同系统架构和网络状况下应用的分发和生命周期管理。API赋能开发者DevOps轻松落地,统一进行资源管理与调度、镜像分发、自助运维和云端监控,极大简化了运维工作复杂度。

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在某客户的专网视频服务业务场景中,因为边缘节点多且分散,运维难度大,资源扩缩容管理复杂,效率低等问题,选择使用边缘ACK产品实现应用一键部署运维,利用K8s的编排能力管理和配置单节点内的多个应用,同时利用K8s做镜像的分发和升级、动态伸缩、动态迁移等,完成了中心和边缘运维管控平面的统一。

同时为了提升运维效率,当边缘节点面临异常事件或故障的时候需要及时响应,ENS也与云监控产品进行对接,把边缘节点里面采集到的数据日志和事件同步给云监控,由云监控形成与用户系统的标准化对接、通知、告警。同时,用户的系统可以通过OpenAPI管控ENS实例和资源,实现整个运维体系的闭环。云监控支持对节点网络事件、节点割接事件、实例状态和迁移的通知,支持节点网络MTR指标、实例资源占用指标等自定义阈值报警,并可以通过钉钉、邮件、短信、电话等通道灵活触达用户,全面赋能ENS极简、高效运维。

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如需了解全域ENS更多特性,请点击访问产品介绍页

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