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前言

為何寫作本書

隨著5G、AR/VR、高清視頻、自動駕駛等新技術的興起,電信網(wǎng)絡正面臨實時計算能力、超低時延、超大帶寬等帶來的新的挑戰(zhàn)。而只有促進邊緣計算產(chǎn)業(yè)發(fā)展,構(gòu)建健康的生態(tài)環(huán)境,才能使終端用戶獲得新技術帶來的極致體驗,以及更加豐富、安全、可靠的應用。因此,近年來移動運營商、網(wǎng)絡設備供應商、應用開發(fā)商、內(nèi)容提供商等紛紛加入移動邊緣計算領域,促使這一技術快速發(fā)展。

目前,很多研究機構(gòu)制定了針對邊緣計算的專項計劃,比如斯坦福大學的PlatformLab、卡內(nèi)基梅隆大學的Open Edge Computing基金會等。互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也針對邊緣計算推出了相關產(chǎn)品,比如亞馬遜的AWS GreenGrass Core、微軟的Azure Functions on IoT Edge、阿里巴巴的Link Edge、百度的IoT Intelligent Edge。除此之外,全球范圍的各大通信運營商也都陸續(xù)發(fā)布了邊緣計算白皮書。

邊緣計算得到了很多行業(yè)和組織的重視,但是目前市場上針對邊緣計算系統(tǒng)性分析的圖書還很少。于是,筆者萌生了寫一本書的想法,想從邊緣計算系統(tǒng)的部署切入,系統(tǒng)分析邊緣計算系統(tǒng)的云、邊、端的原理架構(gòu)和源碼。

讀者對象
  • 云計算領域從業(yè)者
  • 邊緣計算領域從業(yè)者
  • 物聯(lián)網(wǎng)領域從業(yè)者
  • 應用運維、開發(fā)人員
  • 數(shù)據(jù)中心運維人員
  • 在校計算機專業(yè)學生
  • 物聯(lián)網(wǎng)領域的科研人員
本書特色

邊緣計算的意義在于云、邊、端的協(xié)同,而不應該將邊緣計算看作獨立于云計算的計算平臺,甚至是云計算的對立面。目前,針對云、邊、端都有不止一種開源計算框架,但每種計算框架又各有其側(cè)重點,在這種現(xiàn)狀下為云、邊、端各選一種比較合適的計算框架進行集成,打造一套云、邊、端協(xié)同的邊緣計算系統(tǒng),并對該系統(tǒng)的部署方法、內(nèi)部原理和相關源碼進行解析是有現(xiàn)實意義的。

本書的云組成部分選擇Kubernetes,邊組成部分選擇KubeEdge,端組成部分選擇EdgeX Foundry,對云、邊、端各部分都進行了從架構(gòu)到源碼的系統(tǒng)分析,內(nèi)容系統(tǒng)性強,受眾群體廣,從在校計算機專業(yè)學生到云計算、邊緣計算和物聯(lián)網(wǎng)領域?qū)<遥伎梢詤⒖急緯?/p>

如何閱讀本書

本書圍繞云、邊、端展開介紹,整體分為3篇。

基礎篇(第1~2章)

首先介紹邊緣計算概念、邊緣計算系統(tǒng)的具體組成,對邊緣計算系統(tǒng)中的相關概念進行解析;然后給出邊緣計算系統(tǒng)所需的自動化部署腳本,讀者可以根據(jù)腳本輕松地將邊緣計算系統(tǒng)整體框架部署起來,并在其上進行管理和部署應用;最后從管理終端設備應用的部署方式入手,對比分析該應用在云數(shù)據(jù)中心部署和以云、邊、端協(xié)同的方式部署的利弊,從而引出使用邊緣計算的必要性。

原理篇(第3~6章)

為了使讀者能夠?qū)吘売嬎阆到y(tǒng)有一個全面、深入的了解,本篇將組成邊緣計算系統(tǒng)的云、邊、端分開介紹,逐步部署,并對每部分的配置項進行詳細說明:云包括以系統(tǒng)進程方式部署和以容器化方式部署兩種;邊由與云控制節(jié)點交互的部分和在邊緣管理負載的部分組成,與云控制節(jié)點交互的部分包括以系統(tǒng)進程方式部署和以容器化方式部署兩種,在邊緣管理負載的部分只有以系統(tǒng)進程方式部署一種;端包括以系統(tǒng)進程方式部署和以容器化方式部署兩種。

源碼分析篇(第7~9章)

通過對邊緣計算系統(tǒng)部署和配置的詳細說明,讀者對邊緣計算最佳實踐的云、邊、端部分有了一個相對深入的了解,但還停留在各部分的具體組成組件和相關配置說明層面。本篇會對組成邊緣計算系統(tǒng)的云、邊、端部分進行源碼分析,并對每部分組件之間的邏輯關系進行詳細說明。

勘誤和支持

由于筆者水平有限,編寫時間倉促,書中難免會出現(xiàn)一些錯誤或者不準確的地方,懇請讀者批評指正。為此,筆者特意創(chuàng)建了一個在線支持與應急方案的微信群——EdgeComputing,你可以將書中的錯誤發(fā)布在該微信群。同時,如果你遇到任何問題,也可以發(fā)送郵件到cuiguangzhang@gmail.com,我將盡可能及時提供滿意的解答。如果你有更多寶貴的意見,也歡迎發(fā)送郵件至該郵箱,期待你們的真摯反饋。

致謝

首先要感謝開源社區(qū),讓我有機會接觸、學習和分析Kubernetes、KubeEdge和EdgeX Foundry這些優(yōu)秀的軟件。

感謝之江實驗室,為我提供了一個良好的工作環(huán)境,還有齊全的實驗設備。

感謝浙江省重點研發(fā)計劃項目“基于數(shù)字孿生的智慧高速公路交通流全時空管控關鍵技術及應用示范”,使得書中相關技術得到驗證。

感謝之江實驗室的研究專家華煒老師,在本書的寫作過程中他從整體到具體細節(jié)都給予了筆者耐心的指導。

感謝《深度實踐KVM》作者肖力老師和公眾號“云技術”的北極熊老師的引薦,在他們的努力下才促成了本書的合作與出版。

感謝機械工業(yè)出版社華章公司的編輯楊福川老師和董惠芝老師,在這一年多的時間中他們始終支持我的寫作,他們的鼓勵和幫助引導我順利完成了全部書稿。

最后感謝家人的理解與支持,讓我可以在工作之余全身心地投入本書的寫作,并在迷惑時給予我信心和力量!

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