濟南2018年4月16日電 /美通社/ -- 本文系浪潮集團高級副總裁趙瑞東所寫,以下為內容詳情:
隨著物聯(lián)網的飛速發(fā)展,萬物互聯(lián)的智能化時代已經到來。預計2020年全球將有超過500億的終端、2120億的傳感器,其中我國約占全球數(shù)量的7%左右,大約35億的終端,150億的傳感器,其節(jié)點規(guī)模遠遠大于互聯(lián)網,物聯(lián)網接入節(jié)點數(shù)量呈爆發(fā)性增長趨勢;每個物聯(lián)網節(jié)點都會產生大量的實時數(shù)據(jù),預測到2020年,全球數(shù)據(jù)總量將大于40zB;物聯(lián)網的發(fā)展,對網絡傳輸?shù)膶崟r性和網絡帶寬提出了新的挑戰(zhàn),對數(shù)據(jù)的存儲、分析處理等也提出了新要求。
面對龐大的物聯(lián)網節(jié)點數(shù)和海量的數(shù)據(jù)總量,只有通過提升邊緣側的數(shù)據(jù)計算處理能力才能滿足萬物互聯(lián)的智能化時代的需求。智能化的核心是智能系統(tǒng),智能系統(tǒng)主要由感知系統(tǒng)、決策系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、執(zhí)行與反饋系統(tǒng)組成。另外,從支撐智能系統(tǒng)的信息系統(tǒng)角度看,數(shù)據(jù)的存儲、分析、決策也必然是分布式的,而不可能是集中式的,應該類似于人的大腦、神經中樞、神經元、神經末梢的分布式架構,如下圖所示:
在萬物互聯(lián)的智能化時代,如果僅采用中心云計算模式(中心云),已經不能滿足高效地處理網絡邊緣端所產生的海量數(shù)據(jù)。針對邊緣側數(shù)據(jù)量大,本地應用系統(tǒng)多,實時性要求強,在網絡邊緣端增加執(zhí)行任務計算和數(shù)據(jù)分析的處理能力成為必要,我們把分布在網絡邊緣端,提供實時數(shù)處理、分析決策的小規(guī)模云數(shù)據(jù)中心稱為邊緣云。
邊緣云處于物聯(lián)網終端和中心云之間,是邊緣計算的神經中樞。在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側提供存儲、計算和應用等服務,其網絡拓撲結構如下:
邊緣云可以在無中心云支持的情況下,提供強大而實時的存儲和計算能力,有效的卸載了中心云的壓力。其上的服務在邊緣側發(fā)起,產生更快的網絡服務響應,滿足工業(yè)應用在實時業(yè)務、智能計算、安全防護和隱私保護等方面的基本需求。邊緣云具備以下幾點特性:
單點故障在工業(yè)級場景是絕對不被接受的,大量關鍵操作不能依靠中心云,現(xiàn)場的生產系統(tǒng)必須保持一定的自主和自治。比如制造業(yè)的控制系統(tǒng),通過邊緣的分布式智能和自治系統(tǒng)相互協(xié)同,而不是依靠中心化的智能,可以保障整個系統(tǒng)的本地存活能力。
在對實時性要求較高的領域,比如生產控制領域,業(yè)務控制時延必須小于10毫秒甚至更低。如果將決策控制放在云中心將根本無法滿足上述時延要求,所以需要把部分分析和控制功能放在邊緣設備,以滿足業(yè)務實時性的需要。
對于更多行業(yè)系統(tǒng),尤其是軍事應用,接入網絡的安全性和私密性顯得更為重要。通過邊緣云可以實現(xiàn)在物聯(lián)網網關和數(shù)據(jù)中心之間建立加密隧道,進一步提高系統(tǒng)的安全性和隱私性。
邊緣云天然具備分布式特征,支持分布式計算與存儲、實現(xiàn)分布式資源的動態(tài)調度與統(tǒng)一管理、支撐分布式智能、具備分布式安全等能力。
邊緣云產品需適配工業(yè)現(xiàn)場相對惡劣的運行環(huán)境,如防電磁、防塵、防爆、抗振動、抗電流/電壓波動等;對設備的功耗、成本、空間也有較高的要求。邊緣云通過軟硬件集成與優(yōu)化,以適配各種環(huán)境約束。
在車載、艦載、機載、野外便攜和物聯(lián)網邊緣等移動場景下,服務器相對較多,但是規(guī)模通常都遠遠小于中心云。在這種中小型規(guī)模下,為將資源池化,實現(xiàn)資源的按需分配和統(tǒng)一管理,浪潮首次提出了移動邊緣云的概念,并發(fā)布了移動邊緣云產品。
自浪潮移動邊緣云發(fā)布以來,已經歷兩個版本,支持傳統(tǒng)應用遷移的1.0和支持智能計算的2.0。移動邊緣云2.0除兼容傳統(tǒng)應用之外,重點融入了人工智能平臺和大數(shù)據(jù)平臺,將邊緣的計算、存儲、網絡、安全和平臺功能融合,同時也將虛擬化、容器、大數(shù)據(jù)和深度學習技術融合,形成了多層次融合的架構,充分體現(xiàn)了以服務器為核心的軟件定義的靈活便捷性。
浪潮移動邊緣云在靠近用戶端提供計算能力,以減少網絡操作和服務交付的延時,主要利用虛擬化技術,將計算、存儲、網絡、安全、裸設備深度融合到一臺服務器中,形成標準化的服務器單元,多個服務器單元通過網絡方式匯聚成移動數(shù)據(jù)中心整體IT基礎架構,并通過統(tǒng)一的WEB管理平臺實現(xiàn)可視化集中運維管理,以及自助式的資源申請使用,幫助用戶實現(xiàn)極簡的、隨需而變的移動數(shù)據(jù)中心IT基礎架構。
浪潮移動邊緣云由專用計算平臺和移動邊緣云操作系統(tǒng)組成,其中移動邊緣云操作系統(tǒng)是運行在專用計算平臺之上的虛擬化和容器系統(tǒng),實現(xiàn)軟件定義一切的功能,可以為軍事應用和工業(yè)控制提供基礎的、統(tǒng)一管理的、隔離的計算和存儲單元。
浪潮移動邊緣云具有強壯、實時、安全、敏捷和易管理的特點,非常適合工業(yè)互聯(lián)網場景,其特點具體介紹如下:
多層級的可靠性保障,通過資源模式保障物理的高可靠性,通過看門狗驅動保障操作系統(tǒng)的可靠性,通過多級容錯技術保障業(yè)務的零中斷,通過集群模式保障管理臺的高可靠性,從硬件到應用無任何單點故障。
面對惡劣的環(huán)境和不確定性因素,一旦設備損壞或操作不慎導致系統(tǒng)損壞,用戶可自行快速恢復數(shù)據(jù)和系統(tǒng)運行狀態(tài),并保障軟件環(huán)境的完整性和一致性,確保業(yè)務的繼續(xù)正常運行;設備分布存放,相互冗余。
在靠近用戶端交付云環(huán)境,減少了網絡多級路由的延時,提升用戶體驗度;同時支持實時內核,虛擬機上運行實時操作系統(tǒng),中斷延時均在毫秒以內,可滿足信號處理的需求;同時支持虛擬機和時統(tǒng)源精確對時,精度可達微秒級。
支持虛擬防火墻、用戶權限劃分、虛擬網絡安全隔離、傳輸加密、可信啟動等十余種安全策略,同時支持傳輸密碼機、存儲密碼機等采用公普算法或軍密算法的軍隊密碼裝備,保障云計算環(huán)境的高安全性。不同業(yè)務系統(tǒng)之間可以邏輯隔離,也可物理隔離(網卡透傳可實現(xiàn)物理隔離),資源隔離包括CPU、內存、磁盤、網絡等資源,隔離后的操作系統(tǒng)之間完全獨立,并且可以根據(jù)要求設置訪問策略。
適應車載、艦載規(guī)模小的特點,實現(xiàn)云的快速部署和業(yè)務的極速上云,運行時自身開銷非常?。–PU<1%,內存<1G,磁盤<3G),單個視圖可完成全部資源(計算、網絡、存儲、安全和裸設備)的統(tǒng)一管理和監(jiān)控。
面對車載無管理員和艦載無專業(yè)運維人員的情況,支持用戶自助式操作,在無管理員干預的情況下,系統(tǒng)根據(jù)用戶(特權用戶)的請求自動完成資源的分配和綁定,并可實現(xiàn)資源的恢復和初始化等操作。
浪潮移動邊緣云,借助邊緣計算新機遇,打造貼近用戶端的云,聚焦于計算的實時性和智能化,滿足工業(yè)級應用云化、數(shù)據(jù)優(yōu)化、安全可靠和隱私保護等方面的關鍵需求,重點突出了邊緣云的強壯性、實時性、敏捷性、安全性和易管理的特點。