一本书读懂边缘计算
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1.2.2 微云——盒子里的数据中心

2009年,微云(Cloudlet)诞生了。微云是由移动计算和云计算融合而来的新型网络架构元素,它代表移动终端、微云和云计算3层架构的中间层,可以被视作“盒子里的数据中心”。微云是OEC(Open Edge Computing)的研究成果,该项目最初由美国卡耐基梅隆大学发起,而后受到了包括Intel(英特尔)、华为、Vodafone(沃达丰)在内的多家公司的广泛支持,主要致力于对边缘计算应用场景、关键技术和统一API的研究。OEC基于OpenStack开源项目进行扩展,从而产生了微云,目前其源代码以及搭建方法也可以在OEC的官网上免费获得。微云是拥有完整计算和存储能力的计算机或计算机集群,且与用户的移动设备一起,本地化地部署在同一个局域网络中,用户不需要经过核心网就可直接连接到云端。Cloudlet的架构图如图1-7所示,Cloudlet通过稳定的回传链路与核心网云端连接,将云端计算服务前置,最大限度地发挥云端的处理能力的同时,又能使用户与计算资源的距离控制在一跳范围内。这里所说的“一跳”范围是指Cloudlet一般会通过Wi-Fi和用户连接,Wi-Fi覆盖范围内的移动设备都可以使用Cloudlet提供的计算和存储服务。微云的主要技术支撑是虚拟机合成和OpenStack,虚拟机合成实现将计算任务卸载到微云,OpenStack提供虚拟计算和存储服务的资源。

图1-7 Cloudlet架构图

微云的设计灵感来自于致力于实现信息的超低时延传输的触觉互联网(Tactile Network)。微云可以直接运行在终端上,比如车辆、飞机等。此时的“边缘计算”强调下行,即将云服务器上的功能下行至边缘服务器,以减少带宽和时延。美国卡耐基梅隆大学OEC项目组给出了微云4个关键属性。

1)只有软状态:软状态指的是服务器在一定时间内会主动维护服务状态,超过时间限制以后才进行删除更新。没有任何硬状态,但可能包含来自云的缓存状态。微云还可以缓存来自移动设备(如视频或照片)的数据,从而将数据发送到云中。避免硬状态意味着每个“微云”在安装后都不会有管理负担:微云完全是自我管理的。

2)功能强大、连接良好且安全:它具有足够的计算能力(即CPU、RAM等)将资源密集型的计算从一个或多个移动设备上卸载。它具有良好的云端连接(通常是有线连接),并且不受有限的电池寿命(即插入电源插座)的限制。

3)临近性:它接近相关的移动设备,位于云端和服务器中间。将云下沉到离用户更近的地方。甚至可以直接运行在车辆、飞机等终端上。

4)扩展性:微云将移动设备的卸载代码封装在虚拟机(VM)中,因此类似于传统的云基础设施,如亚马逊EC2虚拟机和OpenStack。此外,微云具有很好的扩展性。

微云是边缘计算一种典型模式,拿移动边缘计算和微云做比较的话,移动边缘计算注重“边缘”,微云注重“移动”。微云和CDN同样都在强调下行,也就是云服务器上的功能(比如内容存储、业务处理)下行到边缘服务器。