阿里云杨景玉：我们的边缘计算技术点可能比行业领先一点

专家表示，“5G的到来引发了20台计算机架构的重大变革。那么，是什么导致了计算机系统二十年来的巨大变革呢？边缘计算作为一种新型的基础设施，为什么在5G时代突然引起了各行业的关注？5G的“高带宽”和“低延迟”特性给云计算基础设施带来了新的挑战。●基于这些行业的挑战，行业厂商在5G、边缘计算方面提出了哪些技术解决方案，并做了哪些技术准备？●边缘计算行业要发展，必须具备哪些必要条件？●作为开发者，我们如何能够参与到这一计算架构变革浪潮中呢？9月18日，阿里云在边缘计算视频上正式发布云解决方案，阿里云高级技术专家现阿里云边缘计算技术负责人杨敬宇在会后接受记者采访，从边缘计算行业背景、发展趋势、技术现状、方案场景、用户价值、开发者收益等多个角度出发，他仔细研究了它：20年来，计算系统的大变革是消费互联网发展时代，主要有CS、BS两种计算架构。在程序员眼中，一方面是服务器端开发，例如Linux；另一方面是终端开发，例如，初期PC有Windows，iOS，Android，智能电视和网络，这是20多年来一直持续着的二维体系。在5G之前，终端和云中心之间存在载波网络，功能是网络传输，计算对延迟的灵敏度较低。随着5G时代的到来，随着远程医疗、工业互联网、车联网等应用场景的出现，应用场景对延迟、计算提出了全新的要求，从而出现了如此大的技术架构变革，计算架构从原来的“云端”开始，它变成了“云—边缘—终点”。提示这个“边缘”代表边缘节点，边缘计算字面上是指接近边缘或数据源，并提供接近中央平台的边缘计算服务。边缘计算的理念和章鱼有些相似，这里的“节点”可以理解为章鱼的触角，属于分布式计算的一种。5G是边缘计算整个行业场景爆发的前提。在过去，所有的应用都是围绕消费互联网实现的，随着5G触及各个行业方向，计算需要出现在通信管道场景中。这意味着，在5G基站的位置，信息流可以从源管道中分离出来进行计算。5G提出的“宽带”、“大连接”、“低延迟”、“高可靠性”的概念，围绕着AR、VR、交互式视频、摩诺网络、互联网、汽车互联网等新场景。为了满足行业需求，出现了5G和边缘计算技术，并在20年的时间里给计算体系结构带来了巨大的变化。2020可能是时代的切断线我们从过去20年的消费者互联网向产业互联网提出了5G和边缘计算的技术，为产业应用提供了许多新的机会，技术和产业也有相互适应的过程。过去20年的主要应用是基于消费端，未来的工业应用是基于供给端，随着工业、农业、车联网等更加偏向端应用场景的发展，边缘计算的体积也日益增加。5G、边缘计算与各行业相结合的方法很多运营商，厂商都在进行试验，还没有形成正式的规模化，就像2000年的体积也很小的互联网一样。2020年可能真的是一个时代的断线，再过20年甚至5年，我们将进入一个新的爆发期，在工业互联网领域，现在5G，边缘计算还处于孵化期，规模化也远非真正。好消息是，在疫情爆发期间，很多人的学习、办公和生活方式都转移到了网上，这也引发了边缘计算领域的更快发展。从技术角度来看，边缘计算就像蜂窝基站一样分散在全国的各个角落。一个中心计算一个节点几十万台机器，边缘计算虽然单点计算量很小，但需要分布在全国乃至全球范围内，节点非常多，其中分布式资源的管理是一个非常复杂的问题。如果你想充分重用分布式资源，你首先需要将这种分布式小型化资源迁移到云端。“云化”不同于公有云。公共云有很多计算存储隔离、网络隔离和安全隔离。但是，边缘计算由于节点非常小，因此需要以融合为特征，以多功能为一体，构建小型化、性价比高的计算设施。另外，进行多个边节点间的协调计算的方法，降低了用户节点的切换识别。如何让各种工业应用得以使用，建立与工业应用之间的技术联系，这些都是边缘计算正在快速成长，并且每天都在完善，需要面对技术上的困难。视频云——边缘计算的第一波应用是消费互联网时代，有各种图形、视频等消费型应用。在未来，5G和边缘计算行业的第一波应用很可能与视频有很强的关联。例如，在工业制造中，通过摄像头、人工智能计算进行质量检测和装配线管理，工业应用层面的“视频云”将成为未来重要的行业需求。在5G时代，可视数据成为最重要的内容载体，高带宽低延迟的特点给云计算基础带来了新的挑战，也催生了阿里云边缘计算视频云解决方案。该解决方案一方面提供了大量的分布式边缘计算资源，以及边缘云操作系统。支持4G/5G/数字电路等多种方式的接入，可将网络延迟进一步降低至5毫秒。基于互联网视频积累的一键云中协议，可将云中操作时间降低到1分钟以内，支持操作者以扫描编码等方式快速完成剩余配置。另一方面，边缘云操作系统提供了视频上云的许多通用功能，如流媒体视频、缓存和人工智能计算框架。将视图存储成本进一步降低50%，支持h.265、4k/8k视频，支持百万级视频，AI性能提升200%以上。无论是汽车的互联网连接，连接的摄像头，还是任何物联网设备连接，都可以使用这样的操作系统平台。阿里云边缘计算与行业合作伙伴已经共同打造了5个场景、15个细分市场的解决方案，覆盖交通、新零售、教育、智能住宅建设、家居等场景，实现数字化升级。杨京宇还希望有更多的合作伙伴和设备厂商加入到阿里云的边缘计算生态系统中。

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“阿里云边缘计算平台提供了资源和技术的通用能力，我们希望与合作伙伴合作，激活每个行业方向，扩大整个行业的规模，”杨敬宇说。“这个技术点，我们可能走得更远”构建边缘计算平台至少分为两层，第一层是对广域分布的边缘计算节点设施进行云化，即对“小而多”的边缘节点设施进行资源虚拟化和切片。更重要的第2层是在前一层的基础上完成多个分布式边缘节点之间的“协调网络”和“协调计算”，这些都是搭载在小型化节点上的非常重要的技术能力。

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边缘计算的每个节点都是“小”和“多”的，就像CPU的每个核心一样。如果我做计算，使用哪一个CPU64核，你选择哪个核？这项工作是ENS的协同计算，也称为边缘云操作系统。操作系统实际上可以帮助您选择。协同计算是边缘云操作系统中最核心的技术。杨敬宇说：“我们在这方面的技术协同计算的技术投入比较快，可能会走得更远。”如果您提供基于单个点的CPU或边缘节点，则节点可能会中断，用户的应用程序可能会崩溃。阿里云边缘计算解决方案希望通过调整调度，应用程序对节点的切换不被感知。它不仅易于部署，而且应用程序可以根据需要在节点之间协调地切换，用户不必担心这背后的技术困难，这也是操作系统试图实现的核心功能。在DOS之前，我们很少使用基于CPU的、用汇编语言编程的程序，后来DOS、Windows和移动时代的应用程序才能爆炸，这是因为操作系统做了很多低级的工作，使我们的应用程序开发变得非常简单。今天的边缘计算，为了爆发应用场景，协同计算也必须在大规模的节点基础上，解决如何使操作系统平台的使用更好的产业应用的问题。

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协同网络与协同计算类似，边缘节点之间不仅可以协同互操作，同时边缘云和蚂蚁云的中心云也可以协同；此外，边缘云和运营商的5G核心网络是相互连接的，协作网络的主要目标是将边缘云基础设施上的所有点连接在一起。当用户使用它时，他们可以看到一个简单的界面，这使得它更容易使用。因此，“协同网络”+“协同计算”的能力是为了支持整个操作系统的工作，希望用户能够轻松地使用边缘计算平台的设备。三个能力是不可缺少的随着5G技术的发展和应用场景的落地，关注边缘计算领域的厂商越来越多，且各家都有各自不同的特点，杨敬宇阐述了阿里云边缘计算的三大优势。首先，基于阿里云的大型飞天云操作系统，边缘计算团队考虑了边缘计算场景的技术特点，进行了云边缘一体的小型化飞天，同时提前布局了多点协同计算技术。经过10年的技术积累，在节点小型化、融合计算和协同计算等边缘云操作系统核心技术水平上，具有独特的先发优势和历史沉淀。第二，阿里的CDN可以在云化的阿里边缘云设施上平稳稳定地运行。此外，还有GRTN全球实时传输网络、中间件、数据库等，都运行在边缘云上，阿里巴巴集团生态积累了大量应用于边缘云的技术能力。这使边缘云客户能够更容易地基于这些丰富和标准化的边缘技术组件和服务构建垂直工业应用程序。第三，从应用层面来说，无论是“大娱乐”还是“新零售”，阿里云都有丰富的边缘计算应用场景，依赖于阿里集团整体的生态，如“箱马鲜生”、“饿了吗”、“天猫精”，可以快速扩展边缘计算的场景应用。“我们有能力上下冲，这是阿里巴巴的优势，我认为整个边缘计算都必须做。除了底层的分布式边缘计算资源设施外，还需要边缘云操作系统和丰富的边缘中间件技术能力，更需要有适合边缘计算的应用场景。“三方是必不可少的，”杨敬宇说。关于阿里云边缘计算的技术挑战和未来关注的技术方向，杨敬宇表示，边缘计算团队根据公司战略，进行了三个层次的深度技术能力建设：一是性价比高的边缘节点硬件和小型云化技术，以及多点协同计算技术。第二，边缘中间件能力建设是如何将阿里巴巴云的各种能力置于边缘云，包括内容交付、缓存能力。第三，如何与未来的各种边缘场景建立技术连接，使5G创新场景的应用或垂直产业的应用，在边缘分布式小型化云和标准化能力上方便地搭载。这篇文章转载自CSDN，“我们的边缘计算技术点可能会让行业走得更远”。