備受關注的Distributed Cloud|2021全球分布式云大會·北京站于4月7日隆重召開，分布式云是2021年全球十大重要戰略科技趨勢，利用分布式架構技術創新，連接邊緣節點、私有云和公有云的IT資源組成分布式混合云。

全球分布式云聯盟力求打造分布式云計算旗艦級技術盛會，本次大會共設有分布式云報告會、邊緣計算論壇、Serverless云原生論壇、分布式數據庫論壇、分布式存儲論壇，跨境SD-WAN咨詢會等六大論壇，圍繞分布式云、分布式算力、Serverless、云原生、HTAP、IPFS等技術與實踐展開。聯合阿里云、騰訊云、百度云、金山云等全棧技術引領者與全球分布式云聯盟攜手打造這場技術饕餮盛宴。

在4月7日下午舉辦的云原生論壇上，阿里云高級技術專家 黃玉奇發表了題為《云原生新邊界：阿里云邊緣計算云原生落地實踐》的主題演講。

大家好，我是阿里云云原生團隊的黃玉奇，非常感謝能有這個機會來跟大家分享;今天分享的題目是"云原生新邊界∶ 阿里云邊緣計算云原生落地實踐"，從題目也能看到，分享內容應該是包括幾個部分，云原生、邊緣計算、二者結合架構設計，阿里云在商業和開源的實踐以及案例。

今天大家所熟知的云原生（Cloud Native）理念，本質是一套"以利用云計算技術為用戶降本增效"的最佳實踐與方法論。所以，云原生這個術語自誕生，到壯大，再到今天的極大普及，都處于一個不斷的自我演進與革新的過程當中。云原生已經作為一系列的工具、架構、方法論而深入人心，并為廣泛使用;那么云原生到底是如何定義的呢?早期，云原生含義包括∶ 容器、微服務、Devops、CI/CD; 2018年以后CNCF又加入了服務網格和聲明式Api。

而回過頭，我們再粗線條的看看云原生的發展歷史，早期因為Docker的出現，大量的業務開始容器化，Docker化，容器化通過統一交付件、隔離性從而帶來了Devops的快速發展;Kubernetes 的出現讓資源編排調度與底層基礎設施解耦，應用和資源的管控也開始得心應手，容器編排實現資源編排、高效調度; 隨后，lstio為代表的服務網格技術解耦了服務實現與服務治理能力。今天云原生幾乎"包羅萬象"般的無處不在，越來越多的企業、行業開始擁抱云原生。

而阿里巴巴作為云原生技術的踐行者之一，云原生早已成為阿里的核心技術戰略之—，這源自干過去十多年阿里在云原生領域的積累、沉淀和實踐。大致可以分為三個階段，第一階段通過應用架構的互聯網化沉淀了核心中間件，容器，飛天云操作系統等基礎云原生能力;第二階段是核心系統的全面云原生以及云原生技術的全面商業化; 第三是云原生技術的全面落地和升級階段，尤其是以serverless為核心代表的下一代云原生技術正在引領整個技術架構升級。

阿里云容器服務ACK作為阿里云原生能力相關的商業化平臺，正在為廣大客戶提供豐富的云原生產品及能力;這些都是擁抱云原生最好的佐證，我們堅信云原生是未來。

云原生技術已經無處不在， 阿里云作為云原生服務的提供者，我們認為云原生技術會繼續高速發展，并被應用于"新的應用負載"，"新的計算形態"和"新的物理邊界";從阿里云云原生產品家族大圖中我們可以看到∶ 容器正被用于越來越多類型應用和云服務中; 并且通過越來越多的計算形態承載，如 serverless，函數計算等等;而豐富的形態也開始從傳統的中心云走向邊緣計算，走向終端; 這就到了今天分享的主題，邊緣計算中的云原生;首先我們看看什么是邊緣計算。

首先，我們從直觀感受上看看什么是邊緣計算。隨著5G、loT、音視頻、直播、CDN等行業和業務的發展，我們看到一個行業趨勢，就是越來越多的算力和業務開始下沉到距離數據源或者終端用戶重近的地方，從而來獲得很好的響應時間和降低成本;這明顯區別傳統的中心式的云計算模式。并越來越被廣泛應用于汽車、農業、能源、交通等各行各業。

再從IT架構上看邊緣計算，可以看到它具有明顯的按照業務時延和計算形態來確定的分層結構，這里分別引用Gartner和IDC對邊緣計算頂層架構的解釋∶ Gartner將邊緣計算分為"Near Edge"、"Far Edge"、"Cloud"三部分，分別對應常見的設備終端，云下IDC/CDN節點，以及公共云/私有云;而 IDC則將邊緣計算定義為更直觀的"Heavy Edge"、"Light Edge"來分別表示數據中心維度，和低功耗計算的端側。從圖中我們可以看到分層結構中，層層相依?；ハ鄥f作。

這種定義也是現在業界對邊緣計算和云計算關系所達成的一個共識。說完背景、架構，我們再看看邊緣計算的趨勢;我們嘗試從業務、架構和規模三個維度去分析邊緣計算的三大趨勢∶

第一，Al、loT與邊緣計算的融合，會有種類越來越多、規模越來越大、復雜度越來越高的業務運行在邊緣計算場景中，從圖上我們也能看到一些非常震撼人心的數字;

第二，邊緣計算作為云計算的延伸，將被廣泛應用于混合云場景，這里面需要未來的基礎設施能夠去中心化、邊緣設施自治、邊緣云端托管能力，同樣圖上也有部分引用數字;

第三，基礎設施的發展將會引爆邊緣計算的增長，隨著5G、loT、音視頻行業的發展，邊緣計算的爆發是理所當然，去年疫情期間在線直播、在線教育行業的爆發式增長也是一個例子。

隨著架構的共識形成，落地過程中我們發現，邊緣計算的規模、復雜度正逐日攀升，而短缺的運維手段和運維能力也終于開始不堪重負，那么如何去解這個問題呢?

云和邊緣天然就是不可分割的有機整體，"云邊端一體"的運維協同是目前比較能形成共識的一種方案。而作為云原生領域的從業人員，我們試著從云原生的角度來思考和解決這個問題;試想，如果"云邊端一體"有云原生的加持，將會更好的加速云邊融合進程。

在這個頂層架構設計下，我們抽象出了云邊端協同的云原生架構∶在中心（云），我們保留了原汁原味的云原生管控和產品化能力，通過云邊管控通道將之下沉到邊緣，使海量邊緣節點和邊緣業務搖身一變成為云原生體系的工作負載，通過服務流量和服務治理更好的和端進行交互;從而完成業務、運維、生態的一體化;而通過邊緣云原生，我們可以獲得和云上一致的運維體驗，更好的隔離性，安全性以從及效率。產品落地就順師理成章了許多。

接下來我們介紹阿里云在商業化和開源上的邊緣計算云原生實踐。

阿里云ACK@Edge主打"云端標準管控，邊緣適度自治"的服務理念;"云邊端"三層結構分層明顯，能力協同。第一層是中心的云原生管控能力，提供標準的云原生北向接口供上層業務集成，諸如城市大腦、工業大腦、CDN PaaS，loT PaaS等; 第二層是云邊運維管控通道，有多規格、軟硬多鏈路方案來承載云邊下沉管控流量和業務流量;再往下就是關鍵的邊緣側，我們在原生的k8s能力基礎上疊加了類似∶邊緣自治、單元化管理，流量拓撲，邊緣算力狀態精細化檢測等能力;邊云協同，從而構成了一個完整的云邊管控閉環; 目前，這套架構已經廣泛用于CDN，loT等領域。

那么邊緣容器到底需要哪些核心能力和業務目標呢，圖中所示包括∶ 四個能力，五個目標;四個能力是，邊緣算力管理，邊緣業務容器化管理，邊緣業務高可用支持，和最終要實現的邊緣云原生生態; 從而實現邊緣算力可接入、可運維，業務可管理、編排，服務高可用，業務有生態。下面對這些核心能力的設計做簡單闡述。

阿里云邊緣容器產品ACK@Edge通過內置SD-WAN能力實現云上云下網絡互聯，業務流量互通，大大提升云邊協同效率和穩定性、安全性;而通過云端資源對接，實現了云上云下的資源彈性互通，提升了邊緣場景下的業務彈性能力。

第二個核心能力是邊緣自治能力，在云邊一體架構中，運維協同是一項重要的能力，但是通常受限于云和邊緣之前的網絡條件，邊緣需要適當的自治能力來保證業務的連續性和持續穩定運行，換句話講就是邊緣資源和邊緣業務能夠在脫離云端管控的條件下繼續完成業務的全生命周期管理，包括創建、啟停、遷移、擴縮容等;

第三個異構資源的支持比較好理解，邊緣計算區別于傳統中心云計算的一個標志性特征就是計算資源、存儲資源種類多樣、異構明顯。ACK@Edge目前支持arm x86 cpu架構，支持linux、windows操作系統，支持將linux應用和windows應用混合部署，來很好的解決邊緣場景資源異構問題。

通過配合阿里云容器鏡像服務，提供在邊緣場景下的多地域交付能力，能夠支持多種云原生制品的多地域交付，包括容器鏡像，應用編排資源包等。

這里還要和大家同步一個信息，就是上述所有核心的邊緣容器能力我們都開源在邊緣容器平臺項目OpenYurt中，OpenYurt是CNCF的邊緣容器官方項目，是一個延伸原生Kubernetes到邊緣計算的智能開放平臺項目。

作為ACK@Edge的核心框架，已經服務了超百萬容器實例規模，并被廣泛應用于主流的邊緣計算場景中; 在介紹完商業和開源實踐后，還有幾個案例和大家分享∶

第一個，是盒馬鮮生基于邊緣云原生實現的"人貨場"數字化融合轉型，通過云原生體系將多種類型的邊緣異構算力統一接入、統一調度，包括∶ENS（阿里公共云邊緣節點服務）、線下自建邊緣網關節點， GPU節點等。獲取了強大的資源彈性和業務混編帶來的靈活性;并通過ACK@Edge提供的邊緣云原生 Al解決方案，構建云、邊、端一體化協同的天眼 Al系統，充分發揮了邊緣計算就近訪問，實時處理的優勢，輕松實現全方位的降本提效，門店計算資源成本節省 50%，新店開服效率提升 70%。

第二個是我們在一家視頻網站客戶的案例，使用ACK@Edge來管理跨region、跨類型、跨地域的邊緣算力，用于部署視頻加速服務，通過對異構資源的支持，客戶在邊緣計算場景獲得了強大的資源彈性能力; 有一個數字分享給大家，通過邊緣容器的彈性和異構資源管理能力，能夠節省50%左右的成本。

第三個案例是ACK@Edge在loT智慧樓宇項目中的落地，其中loT網關設備作為邊緣節點托管在ACK@Edge的云端管控，網關設備上的業務和樓宇的智能設備交互;網關和端設備的運維都統一收編到中心云，效率大大提升。