當(dāng)今，云計(jì)算技術(shù)已經(jīng)逐漸走向成熟。從2010年開始經(jīng)過8年發(fā)展，OpenStack也已進(jìn)入自身發(fā)展的瓶頸階段，從全球范圍來看，目前OpenStack并沒有贏得國際企業(yè)的普遍青睞。然而，OpenStack在中國新興市場(chǎng)依然保持著持續(xù)的熱度，其主要原因是因?yàn)橹袊髽I(yè)對(duì)開源、自建數(shù)據(jù)中心、私有云及安全性的需求不斷提升。

與此同時(shí)，由于市場(chǎng)上缺乏可與OpenStack 競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品，中國IT 廠家紛紛建立了基于OpenStack的解決方案及生態(tài)，并成為OpenStack 社區(qū)最大的貢獻(xiàn)者及支持者。

應(yīng)對(duì)瓶頸，OpenStack社區(qū)向邊緣計(jì)算領(lǐng)域探索

為應(yīng)對(duì)企業(yè)私有云所面對(duì)的挑戰(zhàn)，OpenStack創(chuàng)建之初扮演著中樞的角色，然而隨著云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品的演進(jìn)，它已經(jīng)逐漸演變?yōu)殚_源基礎(chǔ)軟件的一部分。在2017年，OpenStack看到了在無服務(wù)器Serverless方向上的可能，OpenStack社區(qū)推出了功能即服務(wù)（FaaS）項(xiàng)目Qinling，并在之后將其1.0版本合入OpenStack Rocky。但是面對(duì)強(qiáng)大的Amazon Lambda等公有云服務(wù)公司的商用Serverless服務(wù)，Qinling并沒有得到市場(chǎng)太多的關(guān)注。
?

為了應(yīng)對(duì)瓶頸期的困境，尋求轉(zhuǎn)型的契機(jī)，OpenStack 開始在邊緣計(jì)算、容器基礎(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化等領(lǐng)域展開探索。

隨著萬物互聯(lián)時(shí)代的到來，網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量快速增加，帶來了更高的數(shù)據(jù)傳輸帶寬需求。同時(shí)，新型應(yīng)用也對(duì)數(shù)據(jù)處理的實(shí)時(shí)性提出了更高要求，傳統(tǒng)云計(jì)算模型已經(jīng)無法有效應(yīng)。因此，邊緣計(jì)算應(yīng)運(yùn)而生。

邊緣計(jì)算的基本理念是將計(jì)算任務(wù)放在接近數(shù)據(jù)源的計(jì)算資源上運(yùn)行，可以有效減小計(jì)算系統(tǒng)的延遲，減少數(shù)據(jù)傳輸帶寬，緩解云計(jì)算中心壓力，提高可用性，并能夠保護(hù)數(shù)據(jù)安全和隱私?；谶@些優(yōu)勢(shì)，邊緣計(jì)算得到了迅速發(fā)展。其中，StarlingX就是OpenStack社區(qū)在邊緣計(jì)算方向的成功探索。

StarlingX平臺(tái)是一個(gè)完整、高可靠、可擴(kuò)展的“邊緣”云軟件堆棧，它將新服務(wù)與許多其他開源項(xiàng)目結(jié)合到一個(gè)整體邊緣云軟件堆棧中。StarlingX利用了包括Ceph、OpenStack和Kubernetes在內(nèi)的項(xiàng)目組件，并用諸如配置和故障管理之類的新服務(wù)加以補(bǔ)充，重點(diǎn)關(guān)注高可用性、服務(wù)質(zhì)量、性能和低延遲等關(guān)鍵領(lǐng)域需求。StarlingX可為邊緣計(jì)算、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和電信應(yīng)用構(gòu)建一個(gè)有彈性的云基礎(chǔ)設(shè)施。

StarlingX已具備了完整的部署與管理功能

OpenStack社區(qū)于2018年10月發(fā)布了StarlingX首個(gè)版本，目前StarlingX已經(jīng)具備了完整的邊緣基礎(chǔ)架構(gòu)的部署與管理功能。

在配置管理方面，StarlingX提供節(jié)點(diǎn)配置、庫存管理服務(wù)，具有對(duì)新節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)和配置功能，可管理大量遠(yuǎn)端站點(diǎn)，可通過圖形界面和命令行交互接口對(duì)CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)等進(jìn)行資源管理，滿足邊緣智能對(duì)IT基本設(shè)施更靈活、更動(dòng)態(tài)、隨需應(yīng)變的需求，大幅降低邊緣基礎(chǔ)架構(gòu)的部署和管理難度。

在故障管理方面，用戶可以在基礎(chǔ)架構(gòu)節(jié)點(diǎn)或者虛擬機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等虛擬資源上，為重要事件自定義報(bào)警，并支持通過界面進(jìn)行日志查看、查詢，訪問主動(dòng)報(bào)警列表以及主動(dòng)報(bào)警計(jì)數(shù)面板。

在主機(jī)管理方面，StarlingX提供主機(jī)生命周期管理功能，通過REST API接口管理主機(jī)，可以檢測(cè)主機(jī)故障，提供監(jiān)控和警報(bào)服務(wù)并啟動(dòng)自動(dòng)修復(fù)，通過和主板管理控制器連接可輔助復(fù)位，電源開關(guān)機(jī)以及硬件傳感器監(jiān)控，也可與其他的StarlingX組件共享主機(jī)狀態(tài)。

在服務(wù)管理方面，StarlingX通過控制節(jié)點(diǎn)冗余模型實(shí)現(xiàn)高可用性，可實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)的完整生命周期管理；支持多消息傳遞路徑，避免通信故障；支持服務(wù)的主動(dòng)和被動(dòng)監(jiān)視，通過完全數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的體系結(jié)構(gòu)來明確定義服務(wù)故障的影響。

在軟件管理方面，軟件服務(wù)是適用于從內(nèi)核到OpenStack服務(wù)的所有基礎(chǔ)架構(gòu)堆棧的一種一致性機(jī)制，可實(shí)現(xiàn)安全補(bǔ)丁或新功能更新；已集成端到端滾動(dòng)升級(jí)方案，升級(jí)過程自動(dòng)化，無需額外硬件，支持跨節(jié)點(diǎn)滾動(dòng)升級(jí)；可統(tǒng)一管理所有軟件升級(jí)，包括宿主機(jī)OS升級(jí)、StarlingX服務(wù)軟件升級(jí)、OpenStack軟件升級(jí)。

拓展垂直行業(yè)，聯(lián)通探索StarlingX開源邊緣云平臺(tái)

近年來，中國聯(lián)通一直在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等垂直行業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行業(yè)務(wù)拓展，同時(shí)聚焦大數(shù)據(jù)、大視頻以及人工智能等創(chuàng)新業(yè)務(wù)。這些業(yè)務(wù)對(duì)傳輸時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)性能提出了更高的要求，使得中國聯(lián)通在業(yè)務(wù)發(fā)展中遭遇了一系列挑戰(zhàn)。

第一，線性增長的集中式云計(jì)算能力無法匹配爆炸式增長的海量邊緣數(shù)據(jù)；第二，傳輸帶寬負(fù)載急劇增加造成較長網(wǎng)絡(luò)延遲，難以滿足控制類數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)/準(zhǔn)實(shí)時(shí)流式數(shù)據(jù)傳輸需求；第三，云計(jì)算的安全與應(yīng)用軟件、平臺(tái)、操作系統(tǒng)、多段網(wǎng)絡(luò)、權(quán)限管理等多方面因素有關(guān)，邊緣數(shù)據(jù)的安全隱私受到極大挑戰(zhàn)；第四，邊緣設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)到云平臺(tái)消耗較大電能，從云平臺(tái)獲取數(shù)據(jù)到設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)也需要二次消耗。

構(gòu)建一個(gè)具備開放互操作接口、支持邊緣生態(tài)應(yīng)用、支持廠商中立的開放邊緣云平臺(tái)，是應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)的解決方案之一，也是中國聯(lián)通邊緣計(jì)算正在積極努力探索的工作。作為邊緣的開放基礎(chǔ)架構(gòu)技術(shù)之一，StarlingX成為中國聯(lián)通邊緣云重點(diǎn)考慮的對(duì)象。

為了給邊緣應(yīng)用落地提供真正靈活、彈性的基礎(chǔ)設(shè)施資源支持，中國聯(lián)通決定探索StarlingX開源邊緣云計(jì)算平臺(tái)，找到適合真正落地和應(yīng)用的邊緣智能解決方案。

StarlingX表現(xiàn)良好 OpenStack煥發(fā)新生機(jī)

為驗(yàn)證基于StarlingX的ME-IaaS在中國聯(lián)通邊緣云計(jì)算平臺(tái)中的實(shí)際表現(xiàn)，中國聯(lián)通部署實(shí)施了基于這一解決方案的驗(yàn)證性測(cè)試。結(jié)果表明，基于StarlingX的ME-IaaS，對(duì)于中國聯(lián)通邊緣云計(jì)算平臺(tái)所需的分布式云計(jì)算，以及上層應(yīng)用有著良好的支撐能力。在中心云與邊緣云之間的協(xié)同能力上，通過StarlingX提供的邊緣節(jié)點(diǎn)接入管理能力，可成功將邊緣節(jié)點(diǎn)接入中心云，實(shí)現(xiàn)對(duì)邊緣節(jié)點(diǎn)的全生命周期管理，并可實(shí)時(shí)查看邊緣節(jié)點(diǎn)資源使用情況、庫存情況、故障告警信息等。

目前，基于這一解決方案的邊緣云計(jì)算平臺(tái)，正被逐步推廣到智慧港口、智慧交通等業(yè)務(wù)場(chǎng)景。在智慧港口場(chǎng)景中，中國聯(lián)通邊緣云計(jì)算平臺(tái)將有助于重構(gòu)港口的信息流、物流和資金流?；?a target="_blank">5G邊緣云的一系列創(chuàng)新應(yīng)用（如無人駕駛水平運(yùn)輸、堆場(chǎng)作業(yè)和岸橋裝卸自動(dòng)化以及機(jī)器人自動(dòng)拆裝集裝箱扭鎖等）正助力港口實(shí)現(xiàn)協(xié)作化、精細(xì)化、智能化、自動(dòng)化智慧建設(shè)。

而在智慧交通場(chǎng)景中，中國聯(lián)通正基于邊緣云構(gòu)建人、車、路協(xié)同的智能交通生態(tài)系統(tǒng)。借助邊緣云計(jì)算平臺(tái)，通過高清攝像頭采集的車輛信息可在平臺(tái)進(jìn)行分析、計(jì)算等預(yù)處理。同時(shí)平臺(tái)也支持對(duì)移動(dòng)車輛實(shí)現(xiàn)切換和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)同步，實(shí)現(xiàn)緊急制動(dòng)、交匯路口VIP車輛優(yōu)先通行、紅綠燈信息控制等智慧化功能。

StarlingX作為一個(gè)完整開源的軟件堆棧，確保了和各種開源組件之間的兼容性，未來StarlingX還會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)容器云、分布式云的支持。StarlingX為邊緣應(yīng)用提供了高安全性、低時(shí)延、高可用性、易維護(hù)的解決方案。在不久的將來，OpenStack 可能憑借StarlingX，在邊緣計(jì)算領(lǐng)域煥發(fā)新的生機(jī)。