邊緣項目 | StarlingX overview和功能點詳解

介紹StarlingX以前須要先介紹一下StarlingX的前身。早在2014年風河就成立了TitaniumCloud生態系統項目，設計目標就是要成爲電信網絡應用軟件理想的雲操做系統平臺，以最高的可靠性地運行網絡虛擬化功能。StarlingX是面向邊緣計算場景的多功能性的基礎設施堆棧，因爲StarlingX是從WindRiver產品開源產生的，而WindRiver的這款Titanium Cloud已經從成立到如今有5年時間之久的發展，Titanium Cloud算是一款比較成熟的產品了，所以即便到今年7月份爲止，StarlingX僅僅發佈了第一個版本，StarlingX也具有必定條件的生產化使用基礎。

StarlingX既是一個開發項目又是一個集成項目。它將新服務與更多開源項目結合到一個整體邊緣雲軟件堆棧中。因爲風河Titanium Cloud平臺在性能、可用性上都有了比較高的提高。目前風河的軟件能夠在通用服務器硬件上實現電信級的性能；提供的NFV平臺能夠達到6個9，徹底知足電信級要求。而StarlingX基於該風河的商業產品進行開源優化造成，所以StaringX也繼承了Titanium Cloud的優勢。

StarlingX主要面向的場景是工業IoT、電信、視頻業務等對延遲要求較高的業務。而且基於Titanium Cloud，StarlingX提供了性能兼顧高可用的特色。

StarlingX最初的代碼是由英特爾和Wind River提供，目前StarlingX項目由OpenStack Foundation託管代碼，StarlingX目前與領先的開源項目（包含OpenStack、Ceph和OVS）相結合。StarlingX在2018年10月才release了第一個版本，所以StarlingX是一個很是年輕的項目。

對於一些想了解邊緣計算雲更詳細的資料的同窗，OpenStack社區發表了邊緣計算的白皮書，介紹了邊緣計算雲的原由，挑戰，解決思路和應用場景。

白皮書總結到，一個成熟的邊緣計算雲是面向於開發者和應用的，並把基礎設施的資源下沉到邊緣網絡上。那麼如何定義邊緣計算呢？最重要的一點就是延遲，即從各種終端、最終應用到邊緣雲的網絡延遲須要小於20ms。

第二部分介紹的是StarlingX的功能點， StarlingX因爲包含了OpenStack，所以OpenStack的功能點StarlingX一樣具有，可是如下功能點是與OpenStack不同的地方。

Configuration Management

配置管理功能在邊緣雲基礎設施架構中變得很是重要，特別是在管理大量的遠端節點的時候，由於有些遠處的節點，不太方便直接對其進行配置。所以藉助於Configuration Management

功能點，能夠方便地對遠端的物理服務器進行配置管理，配置管理中包含了CPU、GPU、內存、Huge pages，crypto/compression PCIE配置等。

Fault Management

這個組件是能夠統計報警和查看log，而且同時包括了中心雲和邊緣雲的物理資源和虛擬資源，而且在Horizon上均可以進行查看，監控的方面比OpenStack更廣。

Host Management

這個組件能夠檢查虛擬主機的狀態，並在主機關機的狀況下嘗試自動重啓，並根據集羣狀態、關鍵進程、資源的閾值、物理主機的故障等來使用不一樣的調度策略來進行對虛擬機的重啓。

Service Management

該功能點提供了服務的高可用，使用了多路通道來避免通訊的斷開和服務的腦裂問題，基於StarlingX自己服務的active/passive狀態的切換來保障服務的高可用，並對服務的狀態進行監控。

Software Management

從kernel到OpenStack服務的全棧軟件包升級，該功能能夠實現滾動升級，好比在須要對物理服務器關機的狀況下實現對虛擬機的熱遷移的狀況，該功能在StarlingX中僅須要在horizon界面上進行操做，該熱遷移能夠自動把須要更新軟件包主機上的虛擬機或者容器事先遷移到可用的主機，並在更新完成以後，再自動將資源分配到更新完成的主機上，該功能提供了對升級時候的虛擬機關機問題的生命週期管理的機制。

第三部分是StarlingX的總體架構，StarlingX基於OpenStack組件，並進行功能的加強，提供了上述5個核心功能點的能力。

OSS全稱爲Operation support system是指運營支撐系統，BSS全稱爲Businesssupport system，BSS系統包括客戶關係管理、數據採集系統、計費賬務、綜合結算、營銷支撐這些功能模塊。StarlingX的上述功能點能夠賦能這些系統，提供更全功能的基礎設施架構。

在計算節點上對底層的KVM進行了優化，在網絡部分引進了SR-IOV、OVS-DPDK、Intel網絡加速方案，使得在計算節點的能力有了質的提供，若是說上述幾個功能點提供了魯棒性和高可用性，對底層組件的優化則是提高了總體邊緣雲的性能。存儲節點仍然是集成了業界優秀的分佈式存儲方案Ceph，並提供了多種存儲解決方案，能夠經過分佈式、集中式和商務SAN存儲的融合，來保障運營商級別的存儲高可用。

分組核心網EPC（EvolvedPacket Core），該系統的特色爲僅有分組域而無電路域、基於全IP結構、控制與承載分離且網絡結構扁平化，其中主要包含MME、SGW、PGW、PCRF等網元。其中SGW和PGW經常合設並被稱爲SAE-GW。

CPE，英文全稱爲Customer Premise Equipment ，實際是一種接收移動信號並以無線WIFI信號轉發出來的的移動信號接入設備，它也是一種將高速4G或者5G信號轉換成WiFi信號的設備，可支持同時上網的移動終端數量也較多。CPE可大量應用於農村，城鎮，醫院，單位，工廠，小區等無線網絡接入，能節省鋪設有線網絡的費用。

在對於上層的虛擬網元接口VNFs方面，StarlingX能夠提供經過在虛擬機中部署虛擬的EPC、CPE來實現對電信網元的支撐。

StarlingX社區目前在進行對容器的支持，之後能夠同時在邊緣處給用戶提供虛擬機和容器兩種資源，同時還將開發在不一樣操做系統中部署StarlingX系統的能力。