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边缘计算架构(二)

这一篇重点介绍微云(CloudNet)


微云综述

微云的目的是将移动计算和云计算结合起来,它代表“移动终端-微云-云”三层架构的中间层,微云旨在将云部署到里用户终端更近的地方。可以为视为“盒子里的数据中心”。微云是开放边缘计算(OEC)项目的研究成果,最初由卡耐基梅隆大学发起,OEC主要致力于对边缘计算应用场景、关键技术和统一API进行研究。

微云和MEC同属于边缘计算的架构,MEC更强调“边缘”,微云更强调“移动”,微云主要用于类似车联网应用场景下的移动性增强,为移动设备提供丰富的计算资源。微云可以理解成MEC一个灵活的轻量级的具体实现。


属性

微云主要有以下四个属性:

  • 软状态

指服务器在一定时间内会主动维护服务状态,超过时间限制后才进行删除和更新。这一特点不仅利于微云服务器和移动设备之间进行数据的缓存和传输,还为服务的错误恢复提供了前提。

  • 高效、可靠连接、安全

微云实现采用高性能的处理器和随机存储器,微云与服务器采用有线连接,这都使微云更加可靠和高效。

  • 临近性

微云位于中间层,将云下沉至距离用户更近的地方,甚至可以直接运行在飞机、汽车上。

  • 可扩展性

微云具有很好的可扩展性。

微云本质上是云。以下列举一些微云和云的不同点,也是实现过程中需要解决的关键问题:

  • 快速配置:微云要重点解决用户终端移动性带来的连接高度动态化的问题(类似于在高铁上基站之间的切换)。

  • 不同微云之间的虚拟机切换:在切换中微云必须具有支持服务无缝切换的能力。

  • 微云发现:在微云开始配置之前,移动终端需要发现其地理周围可连接的微云。


微云中的重要概念

叠加层(Overlay)

一个虚拟机的镜像绝大部分是客户操作系统、软件库和软件支持包构成,而与具体应用服务相关的数据只占小部分。微云将与具体应用服务相关的数据部分从通用部分中抽离出来,形成了VM Overlay和Base VM的概念,其中与具体应用服务相关的数据部分是VM Overlay,剩下的是通用部分,实际运行的应用程序称为Launch VM。将VM Overlay与Base VM合成的过程称为虚拟机合成

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简单来描述一下微云的工作过程:
想要进行计算卸载的移动终端首先需要发现周围可供连接的微云,并选择最合适的微云(类似Wi-Fi连接),连接之后,用户向微云提供私有的VM Overlay,微云将预加载的Base VM与用户提供的VM Overlay进行虚拟机合成,形成Launch VM,此时微云配置完成,可为用户服务。接下来用户使用微云进行计算卸载,卸载完成之后,用户与微云断开连接,微云将用户使用过程中产生的数据丢弃。至此,全部的卸载过程结束。