赵瑞东 浪潮赵瑞东：边缘云是边缘计算的神经中枢

随着物联网的快速发展，物联网的智能时代已经到来。预计2020年全球将有500多亿个终端和2120亿个传感器，其中中国约占全球数量的7%，约有35亿个终端和150亿个传感器，其节点规模远远大于互联网，物联网接入节点数量呈爆炸式增长；每个物联网节点都会产生大量的实时数据。预计到2020年，全球数据总量将大于40zB；随着物联网的发展，对网络传输的实时性和带宽提出了新的挑战，对数据存储、分析和处理也提出了新的要求。

面对物联网中的海量节点和海量数据，只有提高边缘侧的数据计算和处理能力，才能满足物联网智能时代的需求。智能的核心是智能系统，它主要由感知系统、决策系统、控制系统、执行和反馈系统组成。此外，从支持智能系统的信息系统的角度来看，数据存储、分析和决策必须是分布式的，而不是集中式的，应该类似于人脑、神经中心、神经元和神经末梢的分布式体系结构，如下图所示:

边缘计算架构图

在万物互联的智能时代，如果只采用中心云计算模式(中心云)，已经不能满足高效处理网络边缘产生的海量数据的需求。鉴于边缘端数据量大，本地应用系统多，实时性要求强，需要增加网络边缘端进行任务计算和数据分析的处理能力。我们将分布在网络边缘并提供实时数据处理、分析和决策的小规模云数据中心称为边缘云。

边缘云位于物联网终端和中心云之间，是边缘计算的神经中枢。在对象或数据源附近提供存储、计算和应用服务，其网络拓扑如下:

边缘云网络拓扑图

边缘云可以在没有中心云支持的情况下提供强大的实时存储和计算能力，有效缓解了中心云的压力。it上的服务是在边缘端发起的，因此网络服务响应更快，满足了工业应用在实时服务、智能计算、安全保护和隐私保护方面的基本需求。边缘云具有以下特征:

服务可靠性

在工业场景中，单点故障是绝对不可接受的。大量关键操作不能依赖中心云，现场生产系统必须保持一定的自主性和自主性。比如在制造控制系统中，可以通过分布式智能和边缘自治系统的协作来保证整个系统的局部生存性，而不是依靠集中式智能。

实时处理

在实时性要求高的领域，如生产控制，服务控制延迟必须小于10毫秒，甚至更低。如果将决策控制放在云中心，根本达不到上述延迟要求，因此需要在边缘设备中放置一些分析和控制功能，以满足业务的实时需求。

数据安全

对于更多的工业系统，尤其是军事应用，接入网的安全性和保密性更为重要。通过边缘云，可以在物联网网关和数据中心之间建立加密隧道，进一步提高系统的安全性和私密性。

计算分布

边缘云自然具有分布式特性，支持分布式计算和存储，实现分布式资源的动态调度和统一管理，支持分布式智能，具有分布式安全能力。

环境约束

边缘云产品需要适应工业现场相对恶劣的作业环境，如防电磁、防尘、防爆、防振、防电流/电压波动等。；对设备的功耗、成本、空也有很高的要求。边缘云通过软件和硬件进行集成和优化，以适应各种环境约束。

车载、船载、机载、野外便携、物联网边缘等移动场景的服务器相对较多，但规模通常远小于中心云。在这个中小型规模上，为了汇聚资源，实现资源按需分配和统一管理，Inspur首先提出了移动边缘云的概念，并发布了移动边缘云产品。

Inspur Mobile Edge Cloud自发布以来，经历了两个版本:1.0支持传统应用迁移，2.0支持智能计算。Mobile Edge Cloud 2.0除了兼容传统应用外，还专注于整合人工智能平台和大数据平台，整合边缘计算、存储、网络、安全和平台功能，整合虚拟化、容器、大数据和深度学习技术，形成多层次的集成架构，充分体现了以服务器为核心的软件定义的灵活性和便捷性。

Inspur移动边缘云在用户端附近提供计算能力，以减少网络运行和服务交付的延迟。IT主要利用虚拟化技术，将计算、存储、网络、安全、裸机设备深度集成到一台服务器上，形成标准化的服务器单元。多个服务器单元通过网络聚集到移动数据中心的整体信息技术基础设施中。通过统一的WEB管理平台实现可视化集中运维管理和自助资源应用使用，帮助用户实现最小化、按需化的变更。

移动边缘云组成图

Inspur移动边缘云由专用计算平台和移动边缘云操作系统组成。移动边缘云操作系统是运行在专用计算平台上的虚拟化和容器系统，实现软件定义的所有功能，可以为军事应用和工业控制提供基本、统一和隔离的计算和存储单元。

Inspur移动边缘云强大、实时、安全、敏捷、易于管理，非常适合工业互联网场景。其特点具体介绍如下:

强烈的

多级可靠性保证:物理高可靠性由资源模式保证，操作系统可靠性由看门狗驱动保证，业务零中断由多级容错技术保证，管理台高可靠性由集群模式保证，从硬件到应用无任何单点故障。

面对恶劣的环境和不确定的因素，一旦设备损坏或系统因操作不慎而损坏，用户可以自行快速恢复数据和系统运行状态，保证软件环境的完整性和一致性，保证业务的持续正常运行；设备分布存储，互为冗余。

实时

将云环境交付给靠近用户侧，减少了网络多级路由的延迟，提高了用户体验；同时支持实时内核，实时操作系统运行在虚拟机上，中断延迟在毫秒以内，可以满足信号处理的需要，同时支持虚拟机和时间源之间精确定时，精度可以达到微秒级。

安全

支持虚拟防火墙、用户权限划分、虚拟网络安全隔离、传输加密、可信启动等十多种安全策略。同时，支持使用公开或军用秘密算法的军用密码设备，如传输密码机和存储密码机，以保证云计算环境的高安全性。不同的业务系统可以逻辑隔离，也可以物理隔离(网卡透明传输可以实现物理隔离)。资源隔离包括CPU、内存、磁盘、网络等资源。隔离的操作系统是完全独立的，可以根据需要设置访问策略。

敏捷

适应车船规模小的特点，实现云的快速部署和业务对云的极致速度，运行成本很小(CPU

易于管理

面对机上没有管理员，也没有专业运维人员的情况，系统支持用户自助操作。无需管理员干预，系统根据用户(特权用户)的请求自动完成资源分配和绑定，并可实现资源恢复、初始化等操作。

Inspur mobile edge cloud借助edge计算的新机遇，构建贴近用户侧的云，以实时性和智能性计算为重点，满足工业应用云化、数据优化、安全性和隐私保护等关键需求，突出edge cloud的健壮性、实时性、敏捷性、安全性和易管理性等特点。