KubeEdge@MEC：Kubernetes容器生态与5G的结合

摘要：边缘计算技术快速发展，5G MEC边云协同成为最新的发展趋势。

前言

边缘计算技术快速发展，5G MEC进入商业部署快车道，边云协同成为MEC的普遍诉求，KubeEdge社区洞悉这一趋势，按照CNCF成熟治理模式，成立MEC SIG。

在MEC场景下，通过对边云协同面临的挑战分析，MEC SIG从应用管理、网络、开放生态等几个角度，提出了相应的解决方案，主要是5G网络结合的跨边云的应用部署、服务发现、微服务流量治理、能力开放和生态集成。

最后，MEC SIG表示希望能联合运营商和开发者共同推广5G MEC技术，实现产业共赢。

背景介绍

根据Frost&Sullivan报告，多接入边缘计算(MEC)市场预计将以惊人的复合年增长率157.4%增长，预计到2024年将从2019年的6410万美元获得72.3亿美元的收入。

Gartner发布基础设施和运营领域10大技术趋势[1]. 认为边缘计算是在未来五年内成为主流、对I&O产生最大影响的十项技术之一。边缘计算技术快速发展，5G MEC边云协同成为最新的发展趋势。

下面对5G边云协同发展现状进行简单分析：

OTT视角

AWS发布软硬一体化边缘云服务Wavelength切入5G网络边缘，提供5G边缘网络和边缘云服务，与Version、Vodafone、SK Telecom、KDDI 等运营商合作，并在美国，欧洲，韩国，日本逐步推出。

Google发布全球移动边缘云（GMEC）战略，通过GMEC构筑5G网络边缘PaaS平台，和AT&T, Orange等运营商共同构建全球5G解决方案和生态。计划将Anthos生态通过运营商网络，推送到企业客户和个人客户。

Azure发布Azure Edge Zones with Carrier和Azure Private Edge Zones，将中心云的能力下沉到运营商5G网络边缘和企业专网，并与AT&T、Telefonica、Vodafone等运营商达成合作伙伴关系。

运营商视角

在中国，联通推出的CUC-MEC边缘云平台[2]，实现CT+IT+OT的融合，积极和 OTT厂商合作，实现与公有云、行业云、私有云生态的无缝对接。联通边缘业务管理平台整体架构如下图所示，明确了边云协同是MEPM边缘管理器功能的一部分。

联通、电信等专家均认为云边协同将会是MEC平台的重要特性：

移动sigma边缘计算平台架构[3]

电信边缘计算平台架构[4]

产业视角

GSMA联合全球22家运营商发起了Operator Platform[5]项目，加速和简化MEC App跨运营商和云的部署，方便MEC App提供商或运营商更便捷的推广边缘应用。

边云协同如何助力运营商进行云网融合? 会面临哪些挑战呢？

5G边云协同面临的挑战

云边协同在MEC场景下面临的挑战主要包括：

如何简单高效的管理海量物理离散的边缘站点？如何基于5G网络事件优化边缘应用匹配不同层级的边缘计算资源。资源层级包括：现场边缘、运营商网络边缘、中心云。
终端如何高效的发现处于不同层级的目标服务，就近接入，获得最低时延体验？
如何简化应用在跨边云部署时的网络配置，并保证网络安全？如何实现跨边云的微服务流量治理，简化应用开发的复杂度和应用运行的可靠性？
如何通过云原生的方式，将第三方的能力集成进MEC平台并开放给用户，如5G网络能力、区块链、AI等技术？如何实现云和5G生态的快速集成？

KubeEdge MEC SIG介绍

KubeEdge作为目前业界最为典型的一款边云协同的开源项目，由社区成员发起，经过多次社区会议的讨论，KubeEdge社区按照CNCF成熟治理模式，成立MEC SIG，负责5G边缘计算场景下技术和生态的拓展，以更好的应对如上所述的那些挑战。

如下图所述，MEC SIG将关注如下几个方向：

Service Resource Manager: 跨边云的全局应用部署和网络资源管理。和5GC NEF对接，实现基于5G网络事件的应用调度，5G流量的分发，QoS配置，应用迁移等。边缘站点支持多租户管理。

Edge Service Discovery: 跨边云服务发现，就近接入，可与Service Resource Manager配合，结合地理位置和网络传输最短路径，实现触发式的按需部署应用。

EdgeMesh: 跨边云L3容器网络配置和安全管理；跨边云微服务通信全链路路由、限流、熔断等治理能力。

ServiceHub: 基于云原生的方式实现能力开放平台，配合Service Broker实现生态协同，将网络能力和第三方开发者的能力快速集成进MEC平台并开放给用户，如区块链、通用AI，网络高精度室内定位能力、无线网络测量信息能力、QoS保障能力。还将提供服务注册、鉴权校验、访问控制等APIG的能力。

结束语

边云协同是MEC的普遍诉求，也是边缘计算发展过程中面临的重要课题，如何实现边云协同，更好的帮助运营商实现云网融合战略转型？更好的帮助应用开发者更好的使用5G网络的能力？更好的实现产业共赢？KubeEdge MEC SIG将这些方向上继续进行深入讨论和探索。

参考文献：

[1] Gartner基础设施和运营领域10大技术趋势：https://www.gartner.com/smarterwithgartner/gartner-top-10-strategic-technology-trends-for-2020/

[2] 中国联通5G MEC 边缘云平台架构及商用实践白皮书

[3] 5G边缘计算新趋势高峰论坛 – 中国移动边缘计算技术愿景与产业实践：http://www.bianyuanyun.com/archives/289

[4] 5G边缘计算新趋势高峰论坛 – 中国电信：开放MEC创新环境，携手赋能行业未来：

http://www.ecconsortium.net/Lists/show/id/391.html

[5] GSMA Operator Platfrom whitepaper:

https://www.gsma.com/futurenetworks/resources/operator-platform-concept-whitepaper/

[6]CNCF特别兴趣小组（SIG）说明：https://jimmysong.io/kubernetes-handbook/cloud-native/cncf-sig.html

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