本書是一本介紹邊緣計算的技術(shù)科普書。全書共6章,介紹了什么是邊緣計算、邊緣計算的相關(guān)技術(shù)有哪些、邊緣計算適用的場景,介紹了邊緣計算行業(yè)組成和生態(tài)現(xiàn)狀,*后通過業(yè)界專家的視角,分享了業(yè)界對于邊緣計算行業(yè)的看法和展望,深入淺出地介紹了邊緣計算的技術(shù)、現(xiàn)狀及發(fā)展前景。
本書內(nèi)容專業(yè)、全面,覆蓋當(dāng)前技術(shù)前沿,用通俗易懂的表述滿足大眾了解和掌握邊緣計算的需求。本書適合邊緣計算及物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)相關(guān)從業(yè)者、對邊緣計算感興趣的讀者閱讀。
深入解讀邊緣計算概念及核心技術(shù)
特別介紹云原生邊緣計算/詳細(xì)介紹邊緣計算生態(tài)圈
匯聚社區(qū)眾多大咖暢聊無限可能的邊緣計算
情不知所起,一往而深,與邊緣計算結(jié)緣已有十年之久了,但真正深入了解邊緣計算,是在2019年公司的私有云PaaS平臺完成建設(shè)之后,進入上云入湖的推廣階段。因為業(yè)務(wù)偏傳統(tǒng)行業(yè),遇到很多核心系統(tǒng)難以上云的難題,進而開始規(guī)劃分布式云及邊緣計算,從而親歷了整個邊緣計算平臺的建設(shè)過程。
其實在很早之前就應(yīng)用過邊緣計算的場景,只是那時候沒有明確的邊緣計算這個細(xì)分領(lǐng)域,邊緣計算是與業(yè)務(wù)應(yīng)用融合在一起規(guī)劃設(shè)計的。例如,在華為期間負(fù)責(zé)的運營商RBT彩鈴產(chǎn)品。彩鈴的整體架構(gòu)分為中心式內(nèi)容配置管理服務(wù)、分散式邊緣通話攔截處理及音樂播放的一體機服務(wù)。彩鈴產(chǎn)品化比較徹底,針對中心管理通過USDP構(gòu)建全球統(tǒng)一的業(yè)務(wù)中臺,通過RBT前端業(yè)務(wù)定制交付全球200多個運營商;針對邊緣將所有能力集中到一個小型的插拔式一體機中,與通信處理設(shè)備一起部署在各個移動基站。當(dāng)呼叫通信時如果用戶訂購了彩鈴,就會在呼叫階段攔截話路,播放彩鈴音樂,一旦對方接通就會觸發(fā)恢復(fù)正常通話。彩鈴業(yè)務(wù)是在華為運營商業(yè)務(wù)領(lǐng)域排名前五的成功產(chǎn)品,這與超前的技術(shù)架構(gòu)設(shè)計是分不開的,同時是非常典型的邊緣計算應(yīng)用場景。
當(dāng)前,邊緣計算場景就更加豐富多樣,總體上可以分為面向消費者的邊緣計算,即網(wǎng)絡(luò)定義的邊緣計算場景;還有公共城市等智慧化社會,以及實業(yè)/產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的邊緣計算,即業(yè)務(wù)定義的邊緣計算。再加上近幾年云計算快速發(fā)展。從傳統(tǒng)云計算演進至云原生時代,借助云原生技術(shù)構(gòu)建云邊一體化邊緣計算平臺成為共識,為了更好地普及傳播邊緣計算的概念和知識,由邊緣計算社區(qū)發(fā)起,邊緣計算社區(qū)創(chuàng)始人史皓天和段嘉(巨子嘉,邊緣計算社區(qū)合伙人)主要負(fù)責(zé),對《一本書讀懂邊緣計算》的內(nèi)容重新組織并進行了系統(tǒng)化的更新,推出了這本《一本書讀懂邊緣計算 第2版》,全書共6章:
第 1 章 什么是邊緣計算:從邊緣計算的基本概念、前世今生、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢三個方面介紹,引導(dǎo)用戶入門。
第 2 章 邊緣計算的關(guān)鍵技術(shù):介紹了邊緣計算是中心云的拓展適配,大部分技術(shù)都是與中心云一致的,針對邊緣計算主要是做云邊網(wǎng)絡(luò),基礎(chǔ)應(yīng)用輕量化,以及云邊協(xié)同管理是關(guān)鍵。
第 3 章 云原生邊緣計算技術(shù):借助云原生實現(xiàn)云邊一體化平臺是大趨勢,本章對云原生核心Kubernetes平臺架構(gòu)及原理進行了詳細(xì)介紹;Kubernetes從中心走向邊緣面臨的挑戰(zhàn)及技術(shù)解決方案;邊緣容器OpenYurt的核心技術(shù),以及云原生邊緣計算平臺建設(shè)思路。
第 4 章 邊緣計算的應(yīng)用領(lǐng)域:主要介紹從消費互聯(lián)網(wǎng)用戶體驗優(yōu)化、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)業(yè)務(wù)上云及智能化,以及新型智慧化社會計算三大類應(yīng)用中整理的常見的參考案例。
第 5 章 邊緣計算生態(tài)圈:主要從邊緣計算企業(yè)生態(tài)與邊緣計算產(chǎn)品生態(tài)兩方面進行介紹。首先介紹的邊緣計算應(yīng)用,主要以物聯(lián)網(wǎng)輕量化應(yīng)用居多,當(dāng)前正處于爆發(fā)式發(fā)展階段。然后介紹邊緣計算硬件,由于邊緣分散,數(shù)量巨大,邊緣設(shè)備一定是單一功能內(nèi)聚,邊緣一體機是最好的產(chǎn)品及存在形態(tài)。
第 6 章 邊緣計算大家談:分別是小棗君的邊緣計算的發(fā)展前景與應(yīng)用,范桂颶的電信運營商視角的邊緣計算,張云鋒的面向物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計算的云網(wǎng)演進,以及寧宇的漫談邊緣計算,從多個角度分享幾位專家對邊緣計算的認(rèn)識。
本書的一大特色是既有前沿的技術(shù)分析和介紹,也有貼近實際應(yīng)用場景的講解。對邊緣計算感興趣的互聯(lián)網(wǎng)科技從業(yè)者或者高校師生來說,本書可以提供一個全新的視角幫助理解邊緣計算。對于一部分想進軍邊緣計算的創(chuàng)業(yè)者來說,本書也可以提供有價值的思考與啟發(fā)。
本書適用讀者
本書適合對邊緣計算感興趣的科技行業(yè)從業(yè)人員、云計算行業(yè)從業(yè)人員,也適合對物聯(lián)網(wǎng)、移動通信感興趣的讀者,同時高校師生也可以把本書當(dāng)作參考讀物。
讀者反饋
由于筆者水平有限,書中難免會出現(xiàn)一些錯誤或者不準(zhǔn)確的地方,懇請讀者批評指正,如果遇到任何問題或者技術(shù)交流都可以通過以下聯(lián)系方式與筆者進行溝通。
電子郵件:www@byjs.com.cn。
感謝
感謝施巍松教授及其團隊為這本書第1版提供的大力支持,施巍松教授為中國邊緣計算發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn),為人低調(diào)且謙虛,高尚品格值得后輩晚生學(xué)習(xí)。感謝哈爾濱工業(yè)大學(xué)人工智能研究院有限公司總經(jīng)理劉劼為本書作序并給予指導(dǎo)。感謝寧宇老師、小棗君(周圣君)、劉云新老師、劉玉書老師的參與,本書能最終成稿離不開他們的支持。
感謝機械工業(yè)出版社的編輯王斌(IT大公雞)老師,他對本書的內(nèi)容提出了很多寶貴的建議,并且一直推動本書的撰寫進度,很有耐心地一路支持著我們;同時感謝出版社的其他工作人員,他們的辛勤付出才讓本書得以順利出版。
特別感謝我們的朋友:北京郵電大學(xué)的孫松林,天津大學(xué)的王曉飛,中山大學(xué)的陳旭,中國石油大學(xué)的曹紹華,鵬城實驗室的楊婷婷,特大號的小黑羊,EMQ的鮑宏宇鮑總,金發(fā)華金總,諧云科技的魏歡,南方電網(wǎng)深圳數(shù)研院的王李明,華信咨詢設(shè)計研究院的唐汝林,中興通訊的姜濤(Jack),浙江移動的傅文軍,亞馬遜云科技的王巍,云訊智能的張立崗,燧原科技的毛健,華為開源的任旭東任總,EdgeGallery社區(qū)陳道清,華為2012無線技術(shù)實驗室的盧建民主任,火山引擎邊緣計算的沈建發(fā)、閔閣、祁佳文、張勇,阿里云的黃玉奇(徒遠(yuǎn))、何淋波(新勝)、李克、趙偉、倩大倩、郭輝平等。感謝這些朋友們長期以來給予我們的支持和幫助。
邊緣計算社區(qū)創(chuàng)始人 史皓天
邊緣計算社區(qū)合伙人&元啟智數(shù)合伙人 段嘉(巨子嘉)
史皓天(Pala)邊緣計算社區(qū)創(chuàng)始人,全球邊緣計算大會發(fā)起人,中國邊緣計算企業(yè)20強排行榜評審組組長,《邊緣計算時代》概念書總策劃,專注于促進邊緣計算領(lǐng)域知識傳播和生態(tài)建設(shè),從2018年起策劃的邊緣計算相關(guān)營銷活動全網(wǎng)累計超過1億次曝光。
段嘉(巨子嘉)深圳思特順科技合伙人。開源技術(shù)愛好者、布道師,資深產(chǎn)品經(jīng)理、云計算技術(shù)專家。曾在華為、阿里云、美的、招商局集團等大型企業(yè)任職。主導(dǎo)過多個大型核心產(chǎn)品的規(guī)劃、架構(gòu)、研發(fā)和運營,具有豐富的產(chǎn)品設(shè)計和項目實施經(jīng)驗。
劉沁源開源技術(shù)愛好者,私有云產(chǎn)品經(jīng)理。曾就職某大型央企負(fù)責(zé)PaaS平臺產(chǎn)品建設(shè),具有豐富的產(chǎn)品設(shè)計和落地經(jīng)驗。同時在探索云原生與邊緣計算的場景融合與落地工作。
推薦序
前言
第1章 什么是邊緣計算/1
1.1 邊緣計算的基本概念/2
1.1.1 邊緣計算的定義/2
1.1.2 章魚式的邊緣計算/5
1.1.3 邊緣計算的位置/6
1.1.4 邊緣計算的類型/8
1.2 邊緣計算的前世今生/12
1.2.1 CDN從緩存到內(nèi)容
分發(fā)/12
1.2.2 霧計算霧是接近地面
的云/14
1.2.3 MEC從移動到多
接入/16
1.3 邊緣計算現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢/17
1.3.1 邊緣計算發(fā)展現(xiàn)狀/17
1.3.2 邊緣計算發(fā)展趨勢/19
1.3.3 國內(nèi)邊緣計算大事記/20
第2章 邊緣計算的關(guān)鍵技術(shù)/25
2.1 邊緣計算算力技術(shù)/26
2.1.1 邊緣算力硬件/26
2.1.2 邊緣算力卸載/28
2.2 邊緣計算存儲技術(shù)/30
2.2.1 邊緣存儲硬件/31
2.2.2 邊緣存儲架構(gòu)/32
2.2.3 邊緣存儲場景緩存/33
2.3 邊緣計算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)/36
2.3.1 邊緣網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu)/36
2.3.2 邊緣網(wǎng)絡(luò)前沿技術(shù)/37
2.4 邊緣計算安全技術(shù)/39
2.4.1 邊緣安全挑戰(zhàn)/39
2.4.2 邊緣安全策略/43
2.4.3 邊緣安全參考體系/44
2.5 邊緣計算基礎(chǔ)應(yīng)用/46
2.5.1 基礎(chǔ)應(yīng)用邊緣遷移/46
2.5.2 基礎(chǔ)應(yīng)用輕量化建設(shè)/47
2.6 云邊協(xié)同管理技術(shù)/49
2.6.1 基礎(chǔ)資源管理協(xié)同/49
2.6.2 基礎(chǔ)應(yīng)用管理協(xié)同/51
2.6.3 業(yè)務(wù)應(yīng)用管理協(xié)同/53
2.7 邊緣一體機技術(shù)/56
第3章 云原生邊緣計算技術(shù)/60
3.1 云原生的核心
Kubernetes/61
3.1.1 Kubernetes發(fā)展與演進/62
3.1.2 Kubernetes架構(gòu)設(shè)計/68
3.1.3 Kubernetes調(diào)度與編排/70
3.2 Kubernetes從中心走向
邊緣/78
3.2.1 Kubernetes邊緣化的
挑戰(zhàn)/79
3.2.2 Kubernetes邊緣化的
方案/80
3.2.3 主要的邊緣容器產(chǎn)品/81
3.3 詳解邊緣容器技術(shù)基于
OpenYurt/83
3.3.1 OpenYurt概述/83
3.3.2 OpenYurt架構(gòu)設(shè)計/86
3.3.3 OpenYurt組件及原理/88
3.3.4 OpenYurt EdgeX/91
3.3.5 邊緣容器認(rèn)知誤區(qū)/96
3.4 云原生邊緣計算平臺/99
3.4.1 云邊一體化平臺架構(gòu)/99
3.4.2 云邊管運協(xié)同應(yīng)用架構(gòu)/102
3.4.3 云邊應(yīng)用統(tǒng)一分發(fā)管理/103
3.4.4 云邊多層級聯(lián)合運維/104
第4章 邊緣計算的應(yīng)用領(lǐng)域/106
4.1 消費互聯(lián)網(wǎng)用戶體驗
優(yōu)化/107
4.1.1 靜態(tài)CDN內(nèi)容分發(fā)/107
4.1.2 音視頻內(nèi)容分發(fā)/112
4.2 傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)業(yè)務(wù)上云及
智能化/114
4.2.1 智能制造場景/114
4.2.2 智能電網(wǎng)場景/118
4.3 新型智慧化社會計算/121
4.3.1 智慧城市場景/121
4.3.2 智慧交通場景/126
4.3.3 智能家居場景/130
4.3.4 智能安防場景/135
第5章 邊緣計算生態(tài)圈/140
5.1 邊緣計算企業(yè)生態(tài)/141
5.1.1 網(wǎng)絡(luò)運營商/141
5.1.2 公有云廠商/157
5.1.3 智能設(shè)備廠商/173
5.2 邊緣計算產(chǎn)品生態(tài)/187
5.2.1 邊緣計算平臺/187
5.2.2 邊緣計算應(yīng)用/194
5.2.3 邊緣計算硬件/196
第6章 邊緣計算大家談/198
6.1 邊緣計算的發(fā)展前景與
應(yīng)用/199
6.1.1 邊緣計算的架構(gòu)/199
6.1.2 邊緣計算的應(yīng)用領(lǐng)域/200
6.1.3 云網(wǎng)融合/202
6.1.4 云邊協(xié)同/203
6.2 電信運營商視角的邊緣
計算/204
6.2.1 時代背景/204
6.2.2 電信運營商對邊緣計算的
訴求/206
6.2.3 電信運營商邊緣計算業(yè)務(wù)的
需求特征/210
6.2.4 電信運營商在邊緣計算面臨
的挑戰(zhàn)/211
6.3 面向物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計算的
云網(wǎng)演進/212
6.3.1 邊緣計算與網(wǎng)絡(luò)的強
關(guān)聯(lián)/213
6.3.2 邊緣計算網(wǎng)絡(luò)的時代
背景/215
6.3.3 邊緣計算網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)及
應(yīng)對/219
6.3.4 邊緣計算網(wǎng)絡(luò)、MEC與
新生態(tài)/224
6.4 漫談邊緣計算/225
6.4.1 邊緣計算彌補傳統(tǒng)云計算的
不足/226
6.4.2 邊緣計算與云計算中心的
關(guān)系/227
參考文獻(xiàn)/229