边缘计算社区 · 2021年02月25日

Kubernetes:弥合5G与智能边缘计算之间的鸿沟

本文转载自SDNLAB

在数字化转型时代,5G网络是一个飞跃。5G正在推动边缘计算的发展,而Kubernetes则是5G与边缘计算之间的粘合剂。

云计算的十年

云计算之于信息技术(IT)产业,就像石油之于汽车工业一样。云让数据触手可及,彻底改变了科技领域。本世纪初,亚马逊的EC2播下了云的种子。谷歌云和微软Azure紧随其后。然而,云计算的真正增长是在2010-2012年之后才突飞猛进的。

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未来的统计和趋势:

  • 到2021年,云计算将处理90%以上的工作负载(Cisco)
  • 企业将在私有云中运行大约41%的工作负载,在公有云中运行38%(RightScale)
  • 到2021年底,75%的计算实例和云工作负载将采用SaaS(Cisco)

云原生

云原生的出现是云生态系统进化发展的一个标志。云原生架构的基本特性是对基础设施的多层抽象。这意味着云原生架构师必须通过代码定义这些层。在进行编码时可以加入一些功能,最大程度地提高业务价值。云原生还能够实现基础设施的可扩展性。

云原生容器技术为云原生生态系统的未来发展做出了显著贡献。它还在实现5G架构的实时能力方面发挥着重要的作用。借助以容器为中心的Web服务,5G网络公司能够提高弹性并更快地部署。容器使部署过程变得容易,它为5G基础设施提供了强大的动力,以扩展跨云网络的数据需求。组织可以利用容器来处理数据并进行大规模计算。

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容器和DevOps的融合同样对于5G的发展起到了推动作用。引入这些松耦合服务将有助于5G供应商自动化应用部署,快速接收反馈,消除瓶颈,并持续改进。他们可以通过混合云按需提供资源,并进行统一管理。

电信行业已经点燃了“云原生之火”,未来十年将迅速蔓延。

容器网络功能(CNF)的兴起

我们见证了容器网络功能(CNF)的兴起。CNF可以在跨多云或混合云基础设施的Kubernetes上运行。与传统上运行在VMware环境中的VNF相比,CNF是超轻量级的。CNF架构的一个关键因素是,它可以部署在裸机服务器上,从而大大降低了成本。

5G是电信领域的下一波浪潮,它有望提供具有自动化、弹性和透明的下一代服务。从需求架构来看,VNF(VMware环境)对于5G提供商而言不是理想的选择。从逻辑上讲,采用CNF是未来发展的必然选择。当然,完全抛弃VMware并非易事。因此,VNF和CNF的混合模型也是不错的选择。

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边缘计算必须重塑方向

多个设备同时生成大量数据。让中心云来处理这些数据是一项艰巨的任务。边缘计算体系结构使基础设施靠近分布式环境中的数据设备,从而缩短了响应时间并降低了延迟。边缘计算对数据的本地处理简化了流程并降低了总成本。迄今为止,边缘计算一直是电信行业的催化剂。然而,随着5G的到来,这些界限都将被打破。

5G使宽带速度提高了10倍,并使设备密度骤降了大约100万台/平方公里。为此,5G需要超低延迟,这可以通过边缘计算支持的数字基础设施实现。

为确保5G的发展,边缘计算必须确保:

  • 更好的设备管理
  • 资源利用率高
  • 更轻量级的功能
  • 超低延迟
  • 增加安全防护,保障数据传输可靠性

Kubernetes:在边缘为5G赋能

kubernetes(K8s)是一个开源的,用于管理云平台中多个主机上的容器化的应用。Kubernetes简化了跨分布式环境的底层计算,并在边缘赋予了一致性。Kubernetes通过自动化和快速部署以及更广泛的安全覆盖,帮助网络提供商最大化边缘容器的价值。用于边缘计算的Kubernetes将消除大多数劳动密集型工作负载,从而提高生产率和质量。

至少到目前为止,Kubernetes在释放5G的商业价值方面发挥着重要作用。唯一可以替代Kubernetes的是VMware,但由于空间和成本问题,目前暂时还无法做到。事实证明,Kubernetes架构可加速关键任务工作负载的自动化并降低5G部署的总体成本。

Kubernetes可以创建一个自我控制的闭环,从而确保所需数量的微服务被托管并控制在所需的级别。此外,Kubernetes的Horizontal Pod Autoscaler可以根据边缘的工作负载释放新的容器实例。

KubeEdge:为Kubernetes提供优势

KubeEdge是一个基于Kubernetes的开源项目。最新版本KubeEdge v1.3对Kubernetes的功能进行了改进,可在边缘推动容器化应用程序的智能编排。KubeEdge通过对网络、应用程序、部署和元数据的基础设施支持,简化了边缘和云数据中心之间的通信。它还允许程序员创建自定义的逻辑脚本,以在资源受限的边缘设备通信。

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未来

物联网、大数据和人工智能带来的设备激增将产生庞大的数据量。对于5G的而言,边缘计算必须处理这些复杂的工作负载并保持数据弹性。因此,Kubernetes将成为边缘计算的功能支柱,在编排容器化应用中赋予弹性。

原文链接:

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