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KubeEdge@MEC:Kubernetes容器生态与5G的结合

摘要:边缘计算技术快速发展,5G MEC边云协同成为最新的发展趋势。

前言:边缘计算技术快速发展,5G MEC进入商业部署快车道,边云协同成为MEC的普遍诉求,KubeEdge社区洞悉这一趋势,按照CNCF成熟治理模式,成立MEC SIG。

在MEC场景下,通过对边云协同面临的挑战分析,MEC SIG从应用管理、网络、开放生态等几个角度,提出了相应的解决方案,主要是5G网络结合的跨边云的应用部署、服务发现、微服务流量治理、能力开放和生态集成。

最后,MEC SIG表示希望能联合运营商和开发者共同推广5G MEC技术,实现产业共赢。

背景介绍

根据Frost&Sullivan报告,多接入边缘计算(MEC)市场预计将以惊人的复合年增长率157.4%增长,预计到2024年将从2019年的6410万美元获得72.3亿美元的收入。

Gartner发布基础设施和运营领域10大技术趋势[1]. 认为边缘计算是在未来五年内成为主流、对I&O产生最大影响的十项技术之一。边缘计算技术快速发展,5G MEC边云协同成为最新的发展趋势。

下面对5G 边云协同发展现状进行简单分析:

OTT 视角

AWS发布软硬一体化边缘云服务Wavelength切入5G网络边缘,提供5G边缘网络和边缘云服务,与Version、Vodafone、SK Telecom、KDDI 等运营商合作,并在美国,欧洲,韩国,日本逐步推出。

Google发布全球移动边缘云(GMEC)战略,通过GMEC构筑5G网络边缘PaaS平台,和AT&T, Orange等运营商共同构建全球5G解决方案和生态。计划将Anthos生态通过运营商网络,推送到企业客户和个人客户。

Azure发布Azure Edge Zones with Carrier和Azure Private Edge Zones,将中心云的能力下沉到运营商5G网络边缘和企业专网,并与AT&T、Telefonica、Vodafone等运营商达成合作伙伴关系。

运营商视角

在中国,联通推出的CUC-MEC边缘云平台[2],实现CT+IT+OT的融合,积极和 OTT厂商合作,实现与公有云、行业云、私有云生态的无缝对接。联通边缘业务管理平台整体架构如下图所示,明确了边云协同是MEPM边缘管理器功能的一部分。

联通、电信等专家均认为云边协同将会是MEC 平台的重要特性:

移动sigma边缘计算平台架构[3]

电信边缘计算平台架构[4]

产业视角

GSMA联合全球22家运营商发起了Operator Platform[5]项目,加速和简化MEC App跨运营商和云的部署,方便MEC App提供商或运营商更便捷的推广边缘应用。

边云协同如何助力运营商进行云网融合? 会面临哪些挑战呢?

5G边云协同面临的挑战

云边协同在MEC 场景下面临的挑战主要包括:

如何简单高效的管理海量物理离散的边缘站点?如何基于5G网络事件优化边缘应用匹配不同层级的边缘计算资源。资源层级包括:现场边缘、运营商网络边缘、中心云。

终端如何高效的发现处于不同层级的目标服务,就近接入,获得最低时延体验?

如何简化应用在跨边云部署时的网络配置,并保证网络安全?如何实现跨边云的微服务流量治理,简化应用开发的复杂度和应用运行的可靠性?

如何通过云原生的方式,将第三方的能力集成进MEC平台并开放给用户,如5G网络能力、区块链、AI等技术?如何实现云和5G生态的快速集成?

KubeEdge MEC SIG 介绍 

KubeEdge作为目前业界最为典型的一款边云协同的开源项目,由社区成员发起,经过多次社区会议的讨论,KubeEdge社区按照CNCF成熟治理模式,成立MEC SIG,负责5G边缘计算场景下技术和生态的拓展,以更好的应对如上所述的那些挑战。

如下图所述,MEC SIG 将关注如下几个方向:

Service Resource Manager: 跨边云的全局应用部署和网络资源管理。和5GC NEF对接,实现基于5G网络事件的应用调度,5G流量的分发,QoS配置,应用迁移等。边缘站点支持多租户管理。

Edge Service Discovery: 跨边云服务发现,就近接入,可与Service Resource Manager配合,结合地理位置和网络传输最短路径,实现触发式的按需部署应用。

EdgeMesh: 跨边云L3容器网络配置和安全管理;跨边云微服务通信全链路路由、限流、熔断等治理能力。

ServiceHub: 基于云原生的方式实现能力开放平台,配合Service Broker实现生态协同,将网络能力和第三方开发者的能力快速集成进MEC平台并开放给用户,如区块链、通用AI,网络高精度室内定位能力、无线网络测量信息能力、QoS保障能力。还将提供服务注册、鉴权校验、访问控制等APIG的能力。

结束语

边云协同是MEC的普遍诉求,也是边缘计算发展过程中面临的重要课题,如何实现边云协同,更好的帮助运营商实现云网融合战略转型?更好的帮助应用开发者更好的使用5G网络的能力?更好的实现产业共赢?KubeEdge MEC SIG将这些方向上继续进行深入讨论和探索。

参考文献:

[1] Gartner基础设施和运营领域10大技术趋势:www.gartner.com/smarterwith…

[2] 中国联通5G MEC 边缘云平台架构及商用实践白皮书

[3] 5G边缘计算新趋势高峰论坛 – 中国移动边缘计算技术愿景与产业实践:www.bianyuanyun.com/archives/28…

[4] 5G边缘计算新趋势高峰论坛 – 中国电信:开放MEC创新环境,携手赋能行业未来:

www.ecconsortium.net/Lists/show/…

[5] GSMA Operator Platfrom whitepaper:

www.gsma.com/futurenetwo…

[6]CNCF特别兴趣小组(SIG)说明:jimmysong.io/kubernetes-…

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