作者：良名
云原生与边际
跟着云技术的开展与普及，以 K8s 为代表的云原生概念越来越被企业所接受，成为企业数字化转型的坚实基础。其所倡导的不可变基础设施，以资源为办理方针，描述性的 API，最终一致性等等理念，已经成为职业对基础设施的一致认知规范。
边际核算并不是一个全新的概念，而是很早就被提出并且在不同的年代都有许多完成的一种架构模式。旨在将算力尽量推进到数据产生的源头，以防止因为网络或者是其他硬件条件约束带来的体系不稳定，提高体系终端的响应速度。
传统的边际核算产品，更加侧重边际侧的通讯才能。可是在云原生场景下，怎么既能享受云原生带来的各种特性和优势，又能防止边际场景天然的约束和约束，是今天云边协同边际渠道亟待解决的问题。
CNStack 云边协同渠道 – EdgePaaS 专心于在云原生的技术栈下完成边际核算才能。下面别离经过：资源协同、运用协同、服务协同、数据协同、设备协同 5 大协同才能介绍 EdgePaaS 的产品特色，以及 EdgePaaS 是怎么助力事务落地边际。
产品特色
资源协同
K8s，站点
云边协同渠道的设计宗旨，是在 K8s 的基础上，尽量减少对用户的侵入，仅经过少量概念完成云边之间的资源办理协同。
云边协同渠道提出“站点”的概念，完成边际资源的一致办理。
站点，有点类似于可用区的概念。假如仅从资源分组的视点看，确实有相似之处。可是，这两者有着本质的区别。可用区是从可用性的视点对资源进行的区分方法，其中心方针是完成事务容灾。可是，“站点”通常是根据地理因素或者是事务上的办理联系对资源进行的区分，其本质依然是边际自身的事务办理规则的投射。
经过“站点”，核算、网络、存储等基础设施资源，都能够在站点维度独立保护，每个站点乃至能够看做是一个独立的小集群。
运用协同
运用定义、分发、布置、运维，断网自治
即使在云边协同架构下，“运用”依然是榜首公民。
运用是数字世界，对各种事务作业负载的一致抽象。即使是在边际场景，无论有多么丰富的设备，产生了多少各式各样的数据，中心的事务逻辑仍是在”运用”中，咱们需要”运用”来处理和分析这些数据，然后再触发下流逻辑。
EdgePaaS 不会对事务运用做任何的特殊要求，只要是规范的 K8s 运用都无需任何修改，无论是直接选用作业负载的封装方法，仍是选用 Helm chart 的封装方法，都能够直接运用，并获得边际环境下的办理、分发、布置、运维、监控等全生命周期的操作才能。
在 K8s 之下，假如一个节点的网络产生了终端，渠道将会把这个节点驱赶并将节点上作业负载漂移至其他可达的节点。这一特性在 K8s 框架下能够大幅提高事务运用的可用性，可是因为边际场景下网络天然的脆弱性，这一特性反倒会带来边际运用极大的不稳定。EdgePaaS 针对这一问题，完成了一套边际自治机制。
边际站点产生了网络中止今后，中心管控会暂定对边际节点的调度，可是不会驱赶已经存在的事务负载，而是等待边际节点的网络康复。在边际侧，管控程序也不会因为和中心侧断联而将本节点内的负载中止，而是持续尝试衔接中心，直到网络康复。
服务协同
服务拓扑
在传统的中心化架构下，咱们经过注册中心完成服务间的发现，依托于服务集群的网络联通性完成服务间的通讯。可是在边际环境下布置的运用，每个站点内的服务都是独立的实例，几乎不存在站点之间的调用，所有的服务都应该产生在站点内部以及或者是云边之间。
EdgePaaS 能够让一个服务根据集群的节点的分布进行流量路由。例如，一个服务能够指定流量被优先路由到和客户端 pod 相同的节点或者节点池上。
数据协同
流量优化、内容分发
因为边际环境天然的特殊性，带来了网络上的各种约束，主要包含：
- 云边网络带宽受限
- 云边流量成本高
- 网络单向可见
- 网络可靠性差
因为这些这些约束条件的出现，云边数据协同将不再简单。针对边际网络的特殊性，EdgePaaS 别离对运维数据和事务数据做了不同的协同支撑。
运维数据协同
管控数据，在云边之间的通讯存在很大的重复性，尤其是在 K8s 之下，各种组件的运行都依赖于很多体系资源，例如：node、pod、endpoint 等。这一类数据的流量会跟着站点内节点数的添加而明显上升。
在一个站点维度，站带内部的网络环境是相对宽松的，EdgePaaS 在每个站点敞开一个中心侧 apiserver 的署理，将站点内被重复获取的网络资源一致署理，使得边际侧管控流量不会跟着节点数的添加而添加。
事务数据协同
在云边之间流转的，除了运维数据，还存在着很多的事务数据。例如一张图片、一个算法模型、一个镜像等。这些内容具有如下明显的特征：
- 内容不可变
- 在中心侧办理，边际侧运用
- 内容需求对带宽要求大（能够是单个大文件，也可能是屡次需求的小文件）
- 对响应速度有要求
针对这种场景，EdgePaaS 供给了一套完好无侵入的解决计划：
在边际站点侧，EdgePaaS 供给站点维度的拜访署理，数据顾客只需要运用规范协议（http、ftp、sftp）即可获取关注的数据。一起依托于服务协同中就近拜访的特性，用户无需为每个站点的运用做独自的装备，悉数共享一个服务即可完成内容的获取。
运用这套计划，对静态资源的拜访流量将会明显下降，有效下降对云边带宽的要求，一起还能在网络中止场景下持续供给资源拜访才能，从而进一步为断网自治才能保驾护航。
一起，此计划还具有预热的才能。因为内容分发的流程是独立于数据消费流程的，所以能够在消费行为产生之前，提早将顾客需要运用的数据主动对送到事务单元，从而完成数据预热。
设备协同
设备孪生
EdgeX Foundry 是一款由社区供给支撑的边际物联网即插即用型、开放式软件渠道。它具有高度灵活和可扩展性，能够大大下降运用与边际设备，传感器等硬件互操作的复杂性。EdgeX Foundy 选用分层和服务的设计，从下至上别离是设备服务，中心服务，支撑服务，运用服务以及安全和办理两个辅助服务。EdgeX Foundry 的分层和服务为边际设备/节点和云/企业运用之间供给了一个双向转化引擎。能够将传感器和节点数据按特定格式传输到运用，也能够将运用指令下发到边际设备。
EdgePaaS 经过 OpenYurt 集成 EdgeX 框架，将完好生设备态落地到边际站点。用户能够一键在边际站点布置 EdgeX 套件，还支撑经过操作 CR 的方法来拜访、办理、操作IOT设备，以此完成设备孪生才能。一起，在设备协议支撑方面，EdgePaaS 内置了多种常见的设备协议驱动：ModBus、MQTT、ONVIF、GPIO、REST等。
在云边场景下运用设备孪生的才能，还会带来如下优势：
- 下降设备衔接的复杂度
- 提高体系响应速度
- 阻隔设备设备开发和运用开发，提高集成才能
