The New Stack：KubeEdge將Kubernetes的能力延伸至邊緣

3月29日，權威技術分析網站The New Stack在Edge/IoT專欄發表了關於邊緣計算項目KubeEdge的最新調研報告。原文觀點以下：

https://github.com/kubeedge/kubeedge

雲原生計算和邊緣計算表明了兩個獨立而且重要的現代基礎設施方向。雲原生計算是雲計算的第二波浪潮，它提供了對雲的最佳投資回報。而邊緣計算充當雲和物聯網（IoT）設備之間的管道，爲數以百萬計的物聯網設備和應用程序提供自主和智能計算。

人工智能的興起使得邊緣計算變得更加劇要。在雲上通過訓練的複雜模型被部署在邊緣進行推理。

Kubernetes已經成爲在數據中心和公有云中部署和運行容器化工做負載的黃金標準。在很短的時間內，雲原生生態系統增添了多種能力，使Kubernetes成爲一個強大而可靠的平臺，能夠大規模的運行互聯網應用和企業業務應用。

投資物聯網平臺的公有云提供商正在將其產品延伸至邊緣。物聯網應用的設備註冊、通訊、部署和管理主要在雲端運行，並擴展了對邊緣的支持。這些提供商如今正在鏈接IoT、ML和AI平臺，無縫地將ML模型從雲端推向邊緣。Azure IoT Edge、AWS Greengrass和Google Cloud IoT Edge就是公有云支持邊緣平臺的產品樣例。諸如FogHorn、Swim.ai和Rigado等初創公司正在構建多雲的邊緣計算平臺。

Kubernetes正在迅速成爲調度和管理超出容器資源範圍的通用調度程序。Kubernetes的控制面能夠用於處理跨越數百個節點的數萬個容器。這個架構體系很是適合管理可擴展的分佈式邊緣應用部署。每一個邊緣計算設備能夠被視爲一個節點，而一個或多個鏈接的設備能夠映射到Pods。開發人員和運維人員可使用熟悉的Kubectl工具或Helm Charts來把容器化的IoT應用推向邊緣，用於一個或多個邊緣設備。這種方法不只使Kubernetes成爲容器管理的控制面，並且使其成爲可以管理數百萬邊緣計算設備的控制面。

「大型系統可能運行多個邊緣計算節點，這些節點在鏈接前不會與控制面通訊。這種模式與Kubernetes主節點和工做節點的原始設計很是不一樣。」

雲原生社區一直在探索使用Kubernetes進行物聯網和邊緣計算。微軟試圖經過Virtual Kubelet方式實現這一點。華爲已經創建了基於Kubernetes的智能邊緣平臺（IEF）。2018年6月，谷歌、華爲、紅帽和VMware啓動了物聯網邊緣計算工做組開展這些工做。在2018年的西雅圖KubeCon+CloudNativeCon大會上，華爲展現了一個將Kubernetes的能力延伸至邊緣的官方項目KubeEdge。

KubeEdge基於華爲的智能邊緣平臺（IEF），這是一個基於華爲物聯網PaaS的商業物聯網邊緣平臺。KubeEdge則是IEF的開源具體實現。在發佈的v0.2版本中，KubeEdge提供了穩定和完整的方案，解決物聯網和邊緣計算相關的關鍵用戶場景。它支持安裝在Linux發行版上，也能夠安裝在ARM設備上，如藍莓派。

做者Janakiram MSV做爲一個Kubernetes和IoT的粉絲，很是看好KubeEdge的設計和架構。與Kubernetes集羣的節點不一樣，邊緣節點須要在徹底斷開鏈接的模式下自主工做。大型系統可能會運行多個邊緣計算節點，這些節點在鏈接前不會與控制面通訊。此模式與Kubernetes主節點和工做節點的原始設計很是不一樣。

KubeEdge優雅地經過消息總線和邊緣本地數據存儲來解決這個問題，使得邊緣節點自治和獨立。用戶指望的控制面配置經過同步、緩存到邊緣設備的本地數據存儲。一樣邊緣設備的實時狀態也是存儲到邊緣的數據存儲中。

KubeEdge使用了原生Kubernetes強大的能力，如控制器和自定義資源定義（CRD）。就像Replication Controller 和StatefulSet Controller同樣，KubeEdge有一個Edge Controller控制面，與設備中部署的邊緣運行時進行通訊。這種設計使得Kubectl來管理邊緣應用部署成爲可能。

KubeEdge依賴於Eclipse基金會的中的開源MQTT代理，用於機器間通訊以及邊緣和控制面之間的雙工通訊。KubeEdge平臺還支持設備孿生，以維護物聯網設備的狀態。SQLite用做邊緣本地數據存儲，以維護設備孿生狀態以及邊緣與控制面之間來回流動的消息。Web Sockets用於邊緣節點和主節點之間的輕量級通訊。

KubeEdge是Kubernetes成爲邊緣計算的統一控制面的第一步。它的成功很大程度上要取決於主流雲提供商包括亞馬遜、谷歌和微軟等的採用。

原文連接：

https://thenewstack.io/kubeedge-extends-the-power-of-kubernetes-to-the-edge/