基于云原生技术的边云协同技术架构

5G+ 云 +A I 打 造 钢 铁 智 慧 工 厂 ， 实现人效安全双提升
无人吊运
生产效率 xxx
x天*x小时*x班次 x*x小 时
机械臂远程加渣
高清监控实时预警
0 人员损伤
机械臂远程作业，避免高温高危作业环境 高清视频监控，实时预警安全风险
端（钢厂产线）
模型推送、应用管理、边缘设备管理
5G基站
4 边缘Serverless技术
serverless技术提供标准化的应用开发流程，为 边缘应用的开发人员节约了大量的时间和精力
服务协同：云端服务智能化接入到边缘
1 2个服务接入框架
• Operator-Framework框架：支持统一容 器跨云容灾备份管理机制，提供数据的备 份、恢复、迁移能力
• Open Service Broker API：管理服务的生 命周期，平台与服务代理者交互以提供、 访问和管理他们的服务。
1 应用大规模分发技术
以采用镜像分级缓存、边缘镜像站点加速、 P2P分发等方法来提高应用大规模分发性能
2 跨边云统一部署技术
需要提供应用跨边云统一部署能力，以实现 用户应用的边云协同，并且能够向应用开发 者屏蔽这种因部署位置的差异性
3 应用离线自治技术
通过维护边缘节点监控关系列表、调度优先 级列表及边缘信息同步机制，保障业务连续
基于云原生技术的边云协同技术架构
边云协同2.0白皮书加速边缘计算产业升级
边云协同1.0 2.0：从内涵/场景/案例，到挑战/架构/关键技术
边云协同1.0 （ 2018 ）
内涵：3层6类协同
EC-IaaS：网络/虚拟化安全协同； EC-PaaS：数据/智能/应用管理/
业务管理协同； EC-SaaS：服务协同；
基于智能视觉的明厨亮灶边云协同方案
边云协同使能明厨亮灶项目，为食品安全监管提供如下核心业务价值： 1. 后厨视频统一管控，设备部署方便，对基础设施依赖很小； 2. 后厨视频智能识别，能够提供高可靠、低延时的AI识别性能保障； 3. 线上远程视频监管，AI模型灵活配置，适应客户不同的定制化要求； 4.比起需要大带宽和大量运算资源的云计算方案，边缘计算方案成本更低， 可行性更高；
云原生的边缘部署模式将占主导
20%
2021年轻量级K8s在边缘部署占比。云原生技术部 署在边缘将有效屏蔽底层差异，解决生态碎片化问
题
Source: Forrester 2021 年边缘计算五大预测
边云协同的基础设施将成为主流
Cloud
Cloud
DC
Edge
2020
DC Edge
2024
Source: “Infrastructure Technology For 2020“, Forrester report.
2 全域加速
实现从中心云到边缘、边缘到边缘之间的互联互通、高效 的消息路由，进一步还可以构建全局的Overlay网络实现各 节点的优化寻址和动态加速，为基于服务质量和确定性时 延的策略调度打下坚实基础。
3 资源抽象框架
通过插件框架的形式，对边缘硬件的计算、存储、网络等资 源进行模型抽象，使得不同的硬件厂家可以为自己的产品提 供插件化的定义和描述
2 3类服务协同
• 数据服务：轻量级时序数据库、缓存技术，满 足边缘数据存储/处理诉求
• 智能服务：增量学习、联邦学习、协同推理 • 应用服务：边缘应用开发平台以及应用集成
资源协同：全局资源云边协同
云端
全域加速
全局调度
中
QoS预测 路由策略 动态选路
QoS分析 目标求解 流量调度
心
时延探测 拓扑管理 故障切换
操作 系统
整机 板卡 芯片
智能升级新需求
传统方案无法满足大数据分析、快速获取AI 能力以及应用弹性等智能升级诉求
1
a
b
智慧城市
c
1 数据流动 2 服务交互 3 应用管理
工业制造
d
数据存档& 分析
智慧交通 智慧能源
AI训练 迭代优化
云端应用
2
AI推理下发
应用弹性、应用协同
3
边缘
云端
基于云原生技术的边云协同带来产业发展新机遇
高危行为检测
U
表面缺陷检测
P
F
废钢分级
MEP
MEC IaaS
MEC Hardware
边（MEC）
数据回传
边云协同 AI训练平台
AI算力
云
模型训 练
AI边云协同使能高速智慧化升级
减少交通拥塞、交通事故，提高出行质量 减少环境污染、减少能源消耗，保护自然环境 提高出行质增强智慧调度、自动驾驶，解放生产力
资源协同
10大关键技术：全域调度、 全域加速等；
参与单位：信通院、中国联通、青岛海尔、腾讯云、华为、佳讯飞鸿、金山云、特斯联、新松机器人等15家伙伴
边缘计算产业发展面临的挑战
生态碎片化
芯片、板卡、整机、操作系统以及应用等 生态系统各层次分化严重，阻碍产业规模发展
应用
智慧城市
工业制造
智慧交通
智慧能源
基于云原生技术构建边云协同标准，加速产业升级
公有云/混合云
全域加速 资源抽象
全局资源 调度
全局流量 调度
智能服务 应用服务
数据服务
…
…
云端应用
1 应用协同
6大关键技术：大规模分发、边云应用统一
管理、边缘Serverless技术等
云
边
资
端 统
云
源一 协管
协 同
同
理 边
缘
调
度
计算
存储
…
网络
流量
服 务 协
场景：6类场景，14种子场景
1. 物联网 ； 2. 工业 3. 智慧家庭； 4. 广域接入网络； 5. 边缘云 6. MEC
边云协同2.0（ 2020 ）
挑战
分散部署/应用分发/应用管理
应用协同
6大关键技术：亲和性分发、 大规模分发、统一部署等；
边云协同2.0总体架构
服务协同
15大关键技术：边边/边云服 务发现与治理、联邦学习等；
云 智 能 服
同务
下
发
边
应
缘 应
用用
协发
同
现
与 互
弹
边缘
AI模型 IoT
视频转码
…
数据集成
边缘应用 边缘应用
2 服务协同 15大关键技术：边缘服务管理框架、边边
服务治理、增量学习、联邦学习等
3 资源协同 10大关键技术：全局资源调度、全局流量
调度、全域加速等
应用协同：以应用为中心的边云协同，使能应用管理
时延探测 策略定义 资源调度
云
边
缘
边缘
监控 探针
认证 授权
本地 自治
云边 通信
运行时环境管理
资源抽象框架
边缘
监控 探针
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
认证 授权
本地 自治
云边 通信
运行时环境管理
资源抽象框架
1 全局调度
对于是需要实现广域化、多节点部署的边缘业务，实现基 于策略的全局资源调度，使得应用可以灵活的按照自定义 的策略实现应用实例的多节点部署和动态切换。