风汛站长网

微信
手机版
站点地图

几种cdn与边缘计算的思考

2021-01-12 09:51:13 投稿人 : 佚名

11月28日晚,AlibabaCloud技术专家吴龙辉老师在边缘计算社区共享基于CDN的边缘计算平台的设计与思考,本文为吴老师共享了实录。 全文3600字,计划读15分钟。

一、CDN和边缘计算的关系

CDN的全名是内容交付网络。 CDN是基于现有网络构建的智能虚拟网络,依赖于各地配置的边缘服务器,通过中央平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块,接近用户所需的con CDN的关键技术主要是内容存储和分发技术。

几种cdn与边缘计算的思考  cdn有没有用 第1张

以上是来自百度百科的说明,简单来说,CDN在空间中改变时间,如果是空间,支部就位于接近最终用户的边缘节点,在时间上最终用户直接从边缘节点取得资源,从而不需要直接访问源站,用户

一个不是合适的类比。 例如,现在在国内的EC平台上建立物流系统。 一二城市建设大型物流中心(源站),三四线城市建设小型物流中心(边缘节点)。 二十一这个巨大的促进,是根据大的数据计算在各地的小物流中心事先准备商品(预热),让用户迅速得到包裹。 所以CDN可以认为是现在整个互联网的物流系统,但CDN分发的不是包裹,而是照片、视频和软件的安装包。 典型的CDN提供程序需要成百上千个边缘节点来获得比较好的服务质量。

CDN是已经充分验证过的成熟技术,CDN承担着整个互联网的大部分流量,可以说没有CDN就没有现在繁荣的各种视频网站、实时发布平台和小视频APP。 同时长期发展,CDN在供应链体系、节点建设、网络运维方面有非常成熟的经验和沉淀。

随着互联网智能终端设备数量的急剧增加和5G和物品互联网时代的到来,传统云计算中心的集中存储、计算模型无法满足终端设备的时效、容量和计算能力的需要云计算的能力下降到边缘侧、设备侧,通过中心进行统一的交货、运输和管制,是云计算的重要发展趋势。

IDC预计到2020年全球将有500多亿终端与设备联网,40%以上的数据将在网络边缘端分析、处理和存储,为边缘计算提供了足够的场景和想象力。

边缘计算的层次包括云、边缘和末端。

Centralized Cloud :传统云计算的核心节点,资源丰富,计算能力强,可扩展性高,服务在很多地区,但远离最终用户。 同时,云中心是边缘计算的监管方,负责统一管理整个网络的计算能力和数据、安排和存储。 边缘Infrastructure Edge :特定于服务的区域(例如市、县和地区)通常位于目标服务区域10到30公里的地方,提供满足目标服务区域的计算、存储和网络服务。 InfrastructureEdge边缘通常位于IDC内,具有足够的计算能力和存储容量,在CDN节点等中心有专线或主干网连接的InfrastructureEdge是Access Edge和aggregation 其中,Access Edge接近Device Edge,接近用户或设备端,Aggregation Edge聚合一个或多个Access Edge的数据,并与云进行交互。 边缘DeviceEdge :手机、智能家电、各种传感器、照相机等终端设备。 几种cdn与边缘计算的思考  cdn有没有用 第2张

CDN是边缘计算的一种形态,是现在规模最大、计算能力最强的形态,也是成熟度最高的业务形态。 但是,CDN的业务形式也需要技术体系结构的升级以支持更多的边缘计算场景。

二、边缘计算的技术形态

边缘计算技术的形式也可以根据传统逻辑分为IaaS、PaaS和SaaS。

IaaS :在边缘测试中提供虚拟机。 这就像在云中心购买ECS一样。 机器部署在边缘IDC上(这里的边缘IDC实际上相对于云中心IDC )。 但是,网络状况和稳定性与云中心不同,毕竟云中心有数万台机器的规模冗馀,有专业的驻地人员、房间和网络维护。 边节点不具备这些条件,但在场景中使用。 PaaS :提供虚拟机的方法对一些用户来说,运维可能会有点麻烦。 例如,机器分部在不同的地方和不同的运营商,各地的网络大不相同,机房也网络被切断的情况下,管理这些虚拟机需要成本,难以迅速进行业务切换日程。 为此,需要边缘场景的PaaS服务来帮助管理和调度边缘资源。 集装箱和K8S在运输调度层面是很好的解决方案。 解决运维问题后,用户对PaaS的需求也上升到了更多样的能力,特别是各种中间件对需求、EdgeKV、EdgeStore等,KV需要全网络数据同步能力。 SaaS:CDN是典型的SaaS服务,主要包括静态文件(文件、照片、视频)的加速、动态加速,派生的形式包括安全、P2P的加速。 另外,视频AI也是后续的重要的SaaS能力,例如自动驾驶、IOT场景的重要需要之一是在边缘直接输出视频AI以保证延迟。 可编程cdn:cdn的一个重要方向是,除了迁移到通用计算之外,通过Cloudfare的EdgeWorker这样的函数计算或脚本控制CDN逻辑,在边缘支持V8引擎,JS脚本该技术的优点是比容器更轻、成本更低,启动时间更快。

几种cdn与边缘计算的思考  cdn有没有用 第3张

可知边缘计算并不是孤立存在的,边缘计算需要与云计算合作,即所谓的云边缘端合作。 如果你把云计算比作整个计算机智能系统的大脑。 边缘计算是这个系统的眼睛耳朵和手脚。

完全依赖云计算的计算机系统,一切就像咨询司令部的军队一样,需要大量与外部交流时会硬化,反应变慢,而且网络有问题就彻底休息做饭。 加上边缘计算,使中低层军官也发挥主观能动性,在某种程度上可以自主进行智能判断和行动决定,同时只需将部分筛选出的信息上传到司令部即可。 大大缓解了网络通信的压力。 即使与总司令部暂时断绝联系,也可以自主地进行一部分决策。

边缘计算与云计算相比也面临着很多课题,以CDN为例,边缘节点的分布较广,单节点的规模较小(1~100设备),大部分节点没有驻地人员,因此维护周期较长。 同时节点的网络复杂无法控制,切断网络、关闭运营商是常见的,省与省、国与国(海外)之间有非常复杂的网络链接。

面对这些问题,对调度/灾难恢复能力、运维能力要求比较高,CDN本身的业务形态可以与天然灾害进行调度:一个节点挂起后,流量就切换到其他节点。 CDN节点架构也比较简单,是经典的三层架构:四层负载均衡(LVS )七层负载均衡(Nginx或HaProxy )缓存服务(Squid ),因此CDN运维也比较简单,在机器上

但是,CDN为了转移到通用边缘计算平台,调度/灾害恢复能力和运维能力成为规模化的主要瓶颈,如何进行调度、灾害恢复、运维,这些问题在边缘场景中更为突出因此,容器的重量轻、Devops属性以及K8S的时间表现在似乎非常适合边缘计算。

三、容器在边缘计算的落地形态

集装箱和K8S落地场景主要是中心大集群场景,现在边缘落地形态在探索和实践中,现在相对于边缘场景K8S有以下内容。

K3S: K3S是Rancher开源的轻量Kubernetes版本,K3S通过大量修剪K8S代码,只留下主要的核心代码。 这是为了在边缘计算环境中在x86、ARM64和ARMv7处理器上的小型设备上运行。 可以看出K3S主要是适合终端(Device Edge )上的场景,通过简化K8S可以保证在终端装置中动作。 KubeEdge:KubeEdge是固件为开源社区贡献的项目,从名称到边缘场景,KubeEdge的优点是设备连接,支持多个协议,可以使用标准的基于MQTT的通信KubeEdge的主要场景是边缘接入层(Access Edge ),解决了各种IOT终端设备的接入问题。 ACK@Edge:ACK@Edge是AlibabaCloud (阿里巴巴云) ACK(k8s )适合边缘的形式,ACK@Edge实现了原生K8S的所有能力,所有边缘相关的特性都在Addon实现ACK@Edge适用于基础结构边缘,如CDN场景。

几种cdn与边缘计算的思考  cdn有没有用 第4张

在CDN场景的落地场景中,形态上是在云中心配置Kuberentes Master,在云中心所在的Region附近的CDN节点访问Kubrentes,最后在Kuberente上构筑Fedration能力。 由此,可以利用K8S调度能力和容器的Devops能力。

这可以在https://YQ.a Liyun.com/articles/711767中找到

几种cdn与边缘计算的思考  cdn有没有用 第5张

四、未来展望和趋势判断

1. CDN转型边缘计算平台

CDN已经是非常成熟的技术和业务,因为成熟,同质化严重,同时CDN的业务粘性不足(改变DNS业务就会被切断),所以现在国内CDN的商业环境不太好,CDN行业成为红海。 CDN制造商也在进行战略性的转换边缘计算平台,但5G不是大规模的商用,转换之路面临很多问题:落地场景尚未确定,但变化有可能失败,如果不变化一定会脱落,所以首先修正内功。

几种cdn与边缘计算的思考  cdn有没有用 第6张

2.安全容器是重要能力

天然适合边缘计算,但容器也是比较大的硬伤。 那是安全和隔离。 所以,现在边缘计算的主要对外销售形式是虚拟机。 因此,安全容器是具有容器Devops属性和更好的隔离和安全保证的最佳解决方案。 由于今年的Kata安全容器发展迅速,安全容器是边缘计算的重要技术。3.视频AI和边缘计算天生一对

视频AI现在有面部识别门禁、自动垃圾分类、食堂自助退房等很多落地场景,预计视频AI将持续快速发展。 但是,随着规模的扩大和场景的挖掘,视频AI对低延迟的需求越来越强,如果能够将视频AI能力配置在边缘节点上,则在云中心进行大规模的数据计算和AI训练,AI训练结果沉入边缘节点,边缘

标签