边缘云节点硬件基础设施技术演进

　　边缘云基础设施，主要包括机柜、路由器、交换机、服务器等各类硬件设备和光缆、电缆等连接介质组成，各硬件物理设备按照建设方案，分布在机房对应机柜的不同位置，设备之间通过光缆相互连通，形成边缘云节点的硬件底座。
　　基础设施中最核心的部分是硬件设备，通过对不同物理硬件设备定义和设计，组合出来可以提供不同的节点能力。根据硬件不同的能力和用途，组合成机型能力也不同：
　　计算型设备
　　主要特点是CPU主频高、核心数多，磁盘存储容量较小，主要面向数据计算场景；异构计算场景，通常搭配GPU、各类编解码卡等部件，以视频的编解码、渲染等为主要应用场景；裸金属场景，可搭配智能网卡，提供与传统物理机无差别的计算能力；
　　网络型设备
　　主要特点是网络带宽吞吐高，交换场景，各类交换机和路由器设备，作为基础网络接入、汇聚和交换设备使用；利用高性能网卡，提供LB、EIP、NAT等云上网络服务能力；
　　存储型设备
　　主要特点是CPU主频低、核心数少，磁盘存储容量较大，SSD搭配HDD或者全SSD，以数据存储或者分布式存储服务为主要应用场景；
　　融合型设备
　　主要特点是能力平衡，单台设备可具备计算与存储融合、计算与网络融合能力。计算与存储融合型：CPU主频高、核心数多，磁盘存储容量较大，一般是SSD搭配HDD或者全SSD，可同时提供较强的数据计算和存储服务；计算与网络融合型：CPU主频高、核心数多，磁盘存储容量较小，网络吞吐处理能力较强，可支持交换、网络虚拟化、负载均衡、安全能力。
　　边缘云节点硬件组成01 边缘云硬件初期阶段：无定制化
　　本阶段主要服务于流量型应用场景，例如，直播、点播、转码等业务。复用CDN的资源池和硬件底座，以网络型、通用计算型和存储型设备为主。
　　其中网络型设备采用通用交换机或路由器，计算型设备以直播、转码场景为主，存储型设备主要是支持点播场景或者云盘为主，计算和存储型的硬件主要是x86架构的服务器，跟随中心云服务器选型，无定制化。02 边缘云硬件当前阶段：轻度定制
　　其中网络型设备采用通用交换机或路由器，计算型设备以直播、转码场景为主，存储型设备主要是支持点播场景或者云盘为主，计算和存储型的硬件主要是x86架构的服务器，跟随中心云服务器选型，无定制化。当前阶段主要采用超融合硬件和异构硬件的组合方案，可以进行轻量化定制，支持快速部署，用户快速接入。
　　超融合硬件架构图
　　面向边缘云场景的自研定制化超融合网关应运而生，可编程ASIC中灵活加入了交换机、virtual Switch和网关的Offload，FPGA对VPN、TLS进行进一步卸载，在强大的x86平台内，进行有状态网元和安全、管控的部署。超融合设备不仅可以作为边缘云的底座，提供T级LB、T级网关的裸金属接入能力，还可以通过二层交换机扩展。
　　面向边缘云场景的定制化异构服务器是针对于终端云化的云游戏、云应用场景研发的。首次在边缘云引入ARM阵列和PC阵列，通过对阵列服务器的硬件规格和软件能力的定制化，实现了多厂商软硬件标准的统一，满足云的快速部署、远程管理和运维需求。异构服务器采用高密的设计方案，可同时提供多种计算形态，游戏和应用兼容性较高，也可以兼容公共云IaaS组件，提供一致性用户体验。03 边缘云硬件未来演进方向：面向场景深度定制
　　边缘云发展至今，基础设施容量和性能大为提升，除了使用服务商提供的边缘云服务外，用户还会选择基于边缘云基础设施部署自身业务，这对边缘云的基础设施能提出了更多的需求，同时也对于计算、存储、网络、安全等方面的性能提出了更高要求。例如，用户希望在边缘侧拥有接近物理机的计算性能，用于部署自己的服务，甚至是自行搭建计算、存储、网络服务。边缘云未来发展会向着深度定制方向演进，实现面向应用场景的硬件体系建设，例如，面向高性能场景的裸金属硬件设备定制，面向终端云化场景的高性能设备定制，面向大流量场景的网络设备定制等。同时，基于相同的硬件底座，通过部署不同的软件，也可以支持不同的计算、网络、存储能力，满足不同业务场景的需求。
　　边缘云硬件演进图
　　【来源：阿里云、信通院云计算与大数据研究所】