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訊琥科技 | 智能化邊緣應用調度和部署

2021-01-16 13:21:49 其他

5G和邊緣計算技術的發展勢不可擋,正在孕育一個萬億級規模的巨大市場,

截止至2020年底,中國三大運營已建設超過70萬座5G基站,物聯網連接數量近十億,據預測,2021年,中國的5G基站數量有望達到130萬座,屆時將建成全球覆寫最完善的5G網路,

依托于日漸完善的邊緣基礎設施,邊緣計算可以在更接近終端或資料源的位置,為海量的物聯網設備及應用(自動駕駛、AR/VR,機器學習)提供高帶寬、低時延的網路和計算服務,

如何智能高效地調度邊緣計算資源并為數十億的物聯網設備提供可靠、安全及自動化的服務就顯得尤為重要

早在2018年,訊琥科技就已布局邊緣計算,致力于打造一個服務于物聯網設備的邊緣綜合性服務管理平臺,創新性融入了區塊鏈技術和FPGA硬體加速技術,訊琥科技的主要產品XENIRO Edge Fusion 由三部分組成:聯盟區塊鏈平臺(SnapScale)、MEC資源管理及調度平臺(Hyzen)以及基于硬體的加速及安全服務(Triden),

圖(一)XENIRO 方案架構圖

XNEIRO Edge Fusion 集成了深厚的跨行業Know-How,如5G核心網網元的集成設計、基于區塊鏈分布式賬本的清算和結算以及大規模集群系統的任務調度和資源管理,未來將搭載在移動運營商的MEC服務器上,幫助運營商和企業客戶實作邊緣計算資源的靈活、高效管理及調度,為數以億計的物聯網接入設備提供安全可靠的各類資料服務及交易處理,以構建安全、高效的分布式物聯網基礎服務設施,

| 云原生邊緣計算自動化平臺

Hyzen 是基于云原生技術構建的邊緣計算自動化服務管理平臺,支持企業和個人用戶將(分布式)應用程式以輕量化的方式一鍵部署在邊緣指定位置,對邊緣計算資源進行智能、高效的調度和管理,

邊緣節點硬體型別多樣、形態不一,且復雜性、異構性突出,Hyzen 采用高性能、跨平臺語言進行開發,并對現有的Kubernetes 組件進行改進,可在邊緣側彈性擴展存盤、計算和網路能力,有效支持批量計算任務的智能化調度,在行業標準方面,Hyzen 優先考慮遵循GSMA、3GPP-ETSI 的MEC介面標準,未來可無縫對接到跨運營商的MEC平臺,屆時,企業或個人可通過Hyzen進行跨運營商、跨地區甚至跨國家的應用部署,

邊緣計算更靠近用戶側,天然具備分布式特征,這就決定了邊緣平臺必須具備資源分配與調度能力,以服務數以萬計的邊緣計算節點和網路設施,然而,目前國內相關邊緣計算平臺多側重于功能面的測驗,未涉及聯合調度與部署能力,

| 邊緣應用部署難度極高

不同于中心化的云部署,MEC 服務器數量巨大(根據區域不同,MEC數量或達幾十萬)且分散,邊緣服務部署及邊緣計算資源分配和調度難度極高,以AWS舉例,其全球的資料中心只有幾十個,當我們需要服務特定區域的用戶時,可以很容易地挑選出距離最近的資料中心,

再如,我們目前要為穿梭在高速公路上的物流車隊提供實時的資訊服務,就需要把應用程式沿著指定的高速公路部署,換句話說是要部署在高速公路附近的MEC上,

如果我們把中心云的部署經驗套用在邊緣,只需要先過濾出”指定的高速公路“,然后在里面挑選出合適的MEC就可以了,然而,MEC 部署位置分散且數量巨大,即便增加多個lables進行過濾,篩選結果可能仍有數千個,如下圖所示:

圖(二)*來源于網路

基于上述的篩選結果,如果我們希望每隔100公里部署一套服務或是每個省最多部署十套服務,顯然是無法實作的,所以,云部署的模式是無法復制到邊緣的

Hyzen在設計之初,就把在復雜的邊緣部署場景中實作聯合調度作為一項標準能力,并通過COFS(Container Orchestration Fusion Service)實作1-Click Deployment (一鍵式)智能化調度和應用部署

設想“5G+MEC”未來的應用場景:通過可用的MEC節點(節點間隔為30KM),為某高速公路上行駛的無人駕駛汽車或沿高速公路巡邏的無人機提供SnapScale 區塊鏈服務或FPGA硬體加速服務,

不同于云平臺使用的label, tag, filter, group 的操作,Hyzen主要通過“圖層演算法”和“布局演算法”來完成復雜場景中的精確部署,

視頻(一)COFS 篩選理想MEC節點舉例

如上述視頻所示,我們將高速公路圖層與上海市MEC資源圖層疊加得到“沿高速公路分布的MEC”,再添加“每個MEC 距離30KM”這一描述性條件,初步得到了符合條件的MEC節點,

接著,我們把“SnapScale”服務(或FPGA 硬體加速服務)作為過濾條件,即可最終篩選出提供SnapScale 區塊鏈服務的MEC節點,

圖(三)通過布局演算法選擇SnapScale 服務

COFS 采用“圖層演算法”和“布局演算法”幫助用戶在MEC 超大型分布式系統中便捷、高效地找到合適的MEC部署節點屬于業界首創,目前已經申請多國專利,下圖為COFS Launcher 界面示意圖:

圖(四)COFS Launcher 界面

訊琥科技一直走在邊緣計算行業發展的前列,目前已經累計完成包含85項權利要求的國際PCT申請(Pentent Pending),目前,訊琥科技已與多家企業達成合作,部分生態專案已經進入試商用及落地階段,并推出了智慧醫療、無人機、智能制造、智慧物流等行業解決方案,

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