火山引擎边缘云,助力泛娱乐产业数字化转型升级

边缘计算技术大讲堂

2023年5月26日-27日 QCon 全球软件开发大会在广州成功举办,火山引擎边缘云产品解决方案架构师王琦与高级开发工程师李志明受邀出席大会,与来自产、学、研各领域的专家共同探讨泛娱乐时代的边缘计算与通讯技术,聚焦技术创新和行业发展。

01 火山引擎边缘计算满足更多音视频创新场景需求

在当今数字化浪潮的推动下,泛娱乐产业迅速崛起,消费者对于创新体验需求不断增长。边缘计算技术作为推动泛娱乐产业升级的关键驱动力,正呈现出令人瞩目的新动向。

火山引擎边缘云产品解决方案架构师王琦表示,万物互联的智能时代更加依赖数据的规模效益。通过采集和聚合不同维度的数据,不断挖掘价值才能业务实现更加高效、智能的目标。尤其是当前基于音视频内容载体的互联网应用场景不断丰富,终端不再仅仅是数据的消费者,更加是数据的生产者。而这些海量终端设备产生的数据,在以中心业务部署的模式下存在带宽瓶颈、响应时延、流量成本等诸多问题需要迫切解决。

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火山引擎把从用户到云中心之间所有的算力层都定义为边缘计算的范畴,包括:现场边缘、近场边缘、云边缘三层,覆盖1-40ms时延范围,分别提供从用户现场到本地城市节点和区域中心汇聚节点等多种异构算力资源,并根据地理位置的分布,提供单线、多线等多种网络接入能力,确保用户就近接入,满足业务超低时延的算力调度和网络能力的需求。

在音视频场景,火山引擎边缘计算通过技术和资源,将音视频的控制面服务和数据面服务分别下沉到合适的边缘节点,从而实现更低时延的用户体验、更高并发的业务能力:

  • 通过将音视频流媒体的推拉流服务下沉到覆盖二三四线城市的近场边缘,实现不同运营商的终端用户基于地理位置亲和性就近推拉流能力,可以有效的在全局系统内实现所有用户一致的低时延接入能力,保证直播体验。
  • 将传统音视频控制面服务拆分为边缘信令和中心信令服务,优先采用边缘部署的信令服务实现对用户信令请求的接入和处理,而中心信令服务仅负责对部分需要中心鉴权或跨边缘节点交互的信令处理,最终降低中心信令服务的服务负荷和并发瓶颈,提升整体的业务容量。
  • 基于自研的云原生架构,支持灵活以云主机、裸金属主机等方式提供不同规格的高性能弹性实例用于部署音视频媒体分发、媒体处理、信令网关等服务。同时为了满足更多基于音视频内容载体的创新业务需求,边缘计算节点采用异构算力设计,在视频接入和分发环节即可通过边缘云服务获取GPU资源,满足实时渲染和编解码能力。

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02 容器技术在边缘计算场景下的应用探索

随着 RTC 等大带宽、低延迟业务场景兴起,边缘计算业务迎来了爆发式的增长,同时云原生、微服务等技术的普及,越来越多业务开始借助边缘容器技术打造云边一体化解决方案,火山引擎边缘云高级开发工程师李志明认为,当前结合容器、K8S、服务网格等云原生技术为复杂场景提供解决方案,已经成为了各大互联网公司的主流技术趋势。

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当前,用户在使用边缘资源的同时也面临了包括边缘大量资源如何运维、边缘应用如何编排部署、边缘资源如何快速扩缩容等问题。以火山引擎边缘容器技术挑战为例,团队需要面对资源分散、环境复杂、资源复用、应用部署等诸多挑战。

火山引擎边缘云容器团队结合K8S、安全容器、容器网络、微服务等云原生技术,为边缘联网加速、创新业务上边缘云、算力快速扩缩容等不同业务场景提供了标准化解决方案,极大提高了边缘资源的交付效率,降低了用户使用边缘资源成本,助力各业务场景基于火山引擎边缘计算资源构建低延迟业务。

资源纳管

针对边缘集群广泛分布在3、4线城市,节点规模不一致、网络和服务器环境不一样,火山引擎边缘云容器团队通过分布式的边缘K8S集群按照区域、业务、资源类型来对边缘资源进行分K8S集群管理,构建出具备数十万边缘节点的分布式资源纳管能力;此外通过自研边缘多 K8S 集群编排管理能力,屏蔽底层边缘计算资源的差异,来实现容器业务部署达到on anywhere的能力

边缘自治

边缘机房的环境相对于中心云机房的网络环境更加复杂,断网、丢包等情况比较常见。如何保障中心断网情况下业务可以正常提供服务,是边缘计算场景需要解决的关键问题。火山引擎边缘云容器团队针对不同的节点采用不同的K8S集群管理方案:针对异构资源(比如多云、CDN等非标资源)采用边缘托管K8S的技术方案;针对自建的IDC机房采用边缘K8S集群的方案。这两种方案都可以达到边缘和中心断网之后,实现边缘自治的能力。

资源复用

相对于中心机房,边缘的机房规模小,如何达到边缘容器和虚机资源混合使用,提高资源利用率尤其重要。火山引擎边缘容器团队采用kubevirt和kata的技术方案,从而达到可以通过K8S来实现在一台物理机混合生产安全容器和虚机的能力,从而提高资源的复用率。

应用部署

边缘IDC节点比较分散,如何给用户提供边缘节点维度的用户应用的部署、迁移、灰度能力是关键。火山引擎边缘云容器团队基于应用和应用集群的设计思路,来实现不同集群的应用部署和版本灰度功能;此外团队基于主从应用的设计思路来实现多应用绑定部署编排的能力。

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随着技术的不断进步,泛娱乐产业正迎来新的机遇与挑战。边缘计算技术作为关键的驱动力,将在不断演进的泛娱乐时代中扮演重要角色。未来,面向更广阔的行业市场,火山引擎边缘云愿携手社会各界伙伴,共同探索时代下的技术前沿,共享行业最新成果,助力产业蓬勃发展。

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