KubeEdge及其在MEC中的作用

KubeEdge是一个云原生计算基金会（CNCF）sandbox项目，旨在将Kubernetes从云扩展到边缘。它提供了基础架构支持，以支持在边缘节点上部署和编排云原生服务，以及边缘与云之间元数据的同步。

KubeEdge旨在应对边缘计算中的以下三个主要挑战：

• 云与边缘之间的网络可靠性。
• 边缘节点上的资源约束。
• 边缘架构的高度分布式和可扩展性挑战。

KubeEdge在云侧具有控制平面，在边缘侧具有worker节点。可以从云侧到边缘侧进行统一的容器应用编排。云和边缘节点之间是松散耦合的，因此，如果云和边缘之间的网络连接失败，边缘的代理可以自主管理边缘的应用和物联网设备。一旦恢复了云与边缘之间的网络连接，就可以重新同步元数据以确保持久性。KubeEdge 1.2 包括其他网络增强功能，以确保云和边缘之间的消息传递和数据传输更加可靠。

作者|Anni Lai

边云一致的Kubernetes用户体验

KubeEdge基于Kubernetes构建，并遵循相同的开放和可扩展架构：

• 边缘的模块化计算平台。Beehive作为消息分发框架，KubeEdge模块之间通过消息进行通信，可以动态加载模块。EdgeMesh在边缘提供ServiceMesh，使服务可以在不同的Pod，节点和位置上运行。
• KubeEdge与Kubernetes的CRI，CSI，CNI集成，可连接到运行时，存储和网络资源。此外，KubeEdge可以与其他CNCF项目集成，例如Envoy，Prometheus和etcd。
• KubeEdge 1.3（最近于2020年5月发布）添加了更多功能，以增强Pod日志记录，监控等能力，以及来边缘节点的可维护性。
• KubeEdge解决的主要挑战之一是管理地理位置分散的边缘节点。KubeEdge支持对远程边缘节点及其上运行的应用程序进行“集中管理”。这是主要的远程管理功能。
• 展望未来，KubeEdge项目团队将包括新功能，例如边缘上的边缘到边缘通信和数据分析框架。

物联网和边缘的可扩展基础架构

基于Kubernetes的KubeEdge具有高可扩展性。在运行时，边缘上的当前代理程序内存占用量约为10MB。

边缘硬件可以小到Raspberry Pi，也可以大到多核服务器或群集。KubeEdge使用实现MQTT协议的Eclipse Mosquitto消息代理，使其适合于IoT消息传递（例如具有低功率传感器的）或移动设备（例如电话，嵌入式计算机或微控制器）。

MEC

多访问边缘计算（MEC），以前称为移动边缘计算，由欧洲电信标准协会（ETSI）定义。它是一种网络架构概念，使云计算和IT可以在网络边缘运行。在更靠近最终用户的边缘节点上而不是在云上运行的应用程序或服务可以享受到更低的延迟, 以增强用户体验。

MEC有很多潜在的垂直和水平用例，例如自动驾驶汽车（AV），增强现实（AR）和虚拟现实（VR），游戏和人工智能（AI），机器学习（ML）和支持深度学习（DL）的应用程序，例如自主导航，使用自然语言处理（NLP）或面部识别的远程监控，视频分析，

MEC提供对无线接入网（RAN）的实时，低延迟访问，这为电信公司提供了一个向新的生态系统和价值链开放其网络和区域数据中心资源的绝佳机会。

在过去的几年中，云提供商通过将其云功能和服务扩展到边缘（通过网关和本地服务器/数据中心边缘）甚至设备边缘。如Microsoft Azure IoT Edge和AWS IoT Greengrass。最近，我们看到云提供商和电信公司形成合作伙伴关系，以应对来自MEC的机遇。例如，Google和AT＆T，Microsoft和AT＆T以及AWS和Verizon。

当所有这些超大规模、专有的公有云正在利用MEC所提供的机会时， KubeEdge提供了一个可行的开源边缘解决方案来支持MEC。

MEC是KubeEdge的场景之一

Akraino是一个Linux基金会边缘项目，旨在创建和发布“经测试的”开源电信边缘堆栈，用于各种用户案例，如5G、AI、Edge IaaS/PaaS和IoT，涵盖供应商和企业边缘领域。这是通过社区贡献和测试的蓝图（blueprint）实现的，然后由AkrainoAPI小组委员会发布API白皮书，其中包含测试的蓝图，供行业采用。

2020年4月，“ Akraino KubeEdge Edge Service Family（Type 1：ML推理卸载）”蓝图展示了在MEC环境中使用KubeEdge的端到端ML推理卸载解决方案堆栈（同时支持Intel X86和Arm架构）,是由来自Arm，中国移动，Futurewei和Signalogic的提交人组成的工作组提出的，并被成功接受为Akraino孵化项目。

案例

Akraino KubeEdge Edge Service可以部署在企业边缘，也可以作为云边缘延伸与核心电信网络对接。支持：

• 手机图像识别推理训练中的ML卸载
• 自动语音识别（ASR）现场操作
• 生产线体缺陷检测等应用场景。

蓝图将提出端到端边缘堆栈解决方案，并解决以下MEC挑战：

• 随着更多应用运行到边缘，边缘上的内存空间有限，且在边缘上将生成大量数据。
• 云与边缘之间的网络可靠性
• 有上下文迁移需求的边缘应用移动性
• 边缘与云之间的数据隐私
• 整体效率和可扩展性

蓝图项目仍处于初期阶段，欢迎大家的支持和参与。它的目标是为所有人创建一个开源的MEC解决方案。

蓝图项目地址：

https://wiki.akraino.org/display/AK/KubeEdge+Edge+Service+Blueprint

KubeEdge地址：

https://kubeedge.io/en/

【原文】

https://thenewstack.io/kubeedge-and-its-role-in-multi-access-edge-computing/?from=timeline