邊緣計算容器化是否有必要？

簡要

因爲容器有輕量級、安全性、秒級啓動等優秀的特性，容器自然的輕量化和可移植性，很是適合邊緣計算的場景，這一點邊緣計算的廠家和開發者們都心知肚明。並且鑑於K8S已經成爲雲原生編排的事實標準，所以攜手K8S進入邊緣將頗有可能結束邊緣計算當前混沌的狀態，並定義雲端和邊緣統一的應用部署和管理的標準。

Kubernetes 的優點與挑戰

Kube+Edge就是依託K8S的容器編排和調度能力，實現雲邊協同、計算下沉、海量設備的平滑接入。Kube+Edge架構上包含兩部分，分別是雲端和邊緣側。雲端負責應用和配置的下發，邊緣側則負責運行邊緣應用和管理接入設備。

現在，Kubernetes 已經成爲雲原生的標準，而且可以在任何基礎設施上提供一致的雲上體驗。咱們常常可以看到「容器 + Kubernetes」的組合在DevOps發揮10X效率，最近也有愈來愈多Kubernetes運行在數據中心外（邊緣）的需求。

在邊緣計算StarlingX的項目中，將來也會在邊緣側集成Kubernetes做爲容器化平臺，而因爲邊緣雲和中心雲的關係更加獨立，邊緣雲能夠在與中心雲斷開鏈接的狀況下正常工做，而Kubernetes集羣的心跳機制，須要master/slave的定時鏈接，所以Kubernetes在集成到邊緣雲平臺的場景下，須要在部署方式上須要知足邊緣計算平臺的要求。

邊緣容器平臺

因爲雲計算的普及，用戶們已經積累了足夠的管理雲上資源的經驗，如今下一步的挑戰就是如何構建一個邊緣雲平臺，把對雲上資源的管理方法延伸到邊緣，讓咱們可以無縫地管理邊緣的資源和設備。邊緣雲平臺將重點解決如下問題：

一、大規模 / 異構的設備，網關和邊緣節點的接入；
二、大量遙測數據匯聚、處理後提供給雲端應用使用；
三、設備安全和識別服務；
四、支持遠程下達對設備的指令；
五、自動建立和管理邊緣節點和設備；
六、實現雲端對邊緣應用的編排、部署和配置；
七、爲邊緣應用的開發提供數據存儲、事件管理、API 管理和數據分析等能力；

因爲邊緣雲平臺須要接入大量的IoT設備，並實現對這些設備的管理，而這些設備的數目多是很是巨大的，所以在邊緣側須要部署大量的應用來管理海量的IoT設備，所以在邊緣側資源受限的狀況下，邊緣容器雲則顯得尤其重要。

另外，因爲在邊緣側建設的費用受限，所以使用物理的高可用手段會致使建設費用的急劇上升，而利用容器雲的auto-healing功能，可使得在邊緣側的平臺上，利用Kubernetes等軟件高可用技術，來知足邊緣容器雲對高可用的要求。

針對一些短暫接入的設備和流量，邊緣雲鬚要實時開啓容器，並自動在容器中部署已安裝的應用，因爲容器天生對應用具備更好的親和性，邊緣容器雲能夠更快速方便地在短期內開啓或關閉大量的容器應用，來知足邊緣側的實時流量。

在安全性方面，Kubernetes或者說是容器技術的安全性一直被業界詬病，雖然相比於虛擬機操做系統級別的隔離仍較爲遜色，但隨着社區的發展，安全性的問題也在逐步的解決。

因爲Kubernetes對應用的編排能力更強，邊緣側可能會涉及到大量的不一樣種類的應用服務，而Kubernetes能夠很好得知足對邊緣應用的編排、部署和配置的要求。

Kubernetes做爲開源的容器平臺，擁有大量的社區文檔和標準接口，並且Kubernetes知足了etcd數據庫提供的持久化存儲，事件處理、告警機制等要求，爲邊緣計算應用的開發、部署、調試提供了便利。

總結

利用容器化的邊緣計算平臺可提供如下服務：

一、邊緣節點容器化承載計算服務，大規模定製化批量更新和升級應用；
二、全局監控及分佈式管理，邊緣設備自動激活及下線；
三、就近集成邊緣存儲及邊緣緩存服務，結合人工智能技術，拓展邊緣智能；

邊緣容器雲能夠提供就近部署計算服務，多維智能調度，保障邊緣數據及時傳輸和處理的能力，並更好地知足邊緣側應用日益增加的需求。