华为首席开源联络官执笔，带你了解5G时代的边缘计算

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我是靠谱客的博主幸福信封，最近开发中收集的这篇文章主要介绍华为首席开源联络官执笔，带你了解5G时代的边缘计算，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

5G将成为未来社会发展的重大需求，成为构建未来智慧社会的核心基础。对5G网络的应用和互联网的应用的一个共同特点是，现在都已进入消费领域与实体经济深度融合的过程。4G也好，互联网也好，都在消费领域发挥了很好的作用，现在要向实体经济、向生产型互联网转型。原来是尽力而为的网络，现在要提供确定性的服务质量和差异化的服务，以满足各行各业（比如防控系统、远程医疗、机器人、工业制造等诸多领域）的不同需求。

2020年3月，国家提出加快推进重大工程和基础设施建设的要求，新型基础设施建设的概念应运而生。新型基础设施建设是指发力于科技端的基础设施建设，主要包含5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等七大领域，涉及通信、电力、交通、数字等多个社会民生重点行业。同年5月，备受关注的“新基建”一词首次写入政府工作报告，新基建必将在国民经济发展中发挥巨大作用。

5G作为移动通信领域的重大变革点，是当前“新基建”的引领领域，是经济发展的新动能。不管是从未来承接的产业规模，还是从对新兴产业所起的技术作用来看，5G都是最值得期待的。我国重点发展的各大新兴产业，如工业互联网、车联网、企业上云、人工智能、远程医疗等均需要以5G作为产业支撑；而5G本身的上下游产业链也非常广泛，甚至直接延伸到了消费领域。

5G能力的释放需要一个支点，而边缘计算是最有可能在5G时代把连接和计算结合起来形成综合能力的支点。因为5G时代数据量会越来越大，这些数据若在终端形成、积累，再传送到云端进行数据处理，之后返回终端指导业务，则将对网络带宽提出数百Gbps的超高要求。若是无法满足要求，不仅会存在延迟问题，还有连接成功率低等诸多问题，终端体验也无法保障。同时，大带宽对回传网络、业务中心造成巨大传输压力，这也会带来巨大的带宽成本。这意味着集中式的数据存储和处理模式将面临难以破解的瓶颈和巨大的压力。此时边缘计算的价值就会凸显，只有在边缘构建连接+计算的能力，同时跟公有云做好协同，才能够更好地应对未来的挑战。

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《5G时代边缘计算：LF Edge生态与EdgeGallery技术详解》

内容简介

本书对LF Edge边缘计算开源项目群中重点项目进行了全面介绍，并给出了华为自己在这方面的探索和实践。通过本书，读者能够理解主流开源社区LF Edge边缘计算系统的技术架构、核心模块，以及众多行业的边缘计算实践案例。

全书共分为10章：

第1章详细分析了5G时代行业数字化转型，指出行业数字化场景特点是千行百业，这就注定需要边缘计算。本章还介绍了边缘计算的基础特征。
第2~3章分析了5G时代边缘计算使能行业数字化需要什么样的目标架构和设计原则。
第4章重点介绍LF Edge项目群定位，以及其锚点项目Akraino社区的详细Blueprints和Feature项目。
第5~7章重点分析了EdgeGallery项目的技术实现和落地实践。
第8章重点介绍其他主流边缘计算项目。

Contents 目　　录

其他作者简介

序　一

序　二

序　三

序　四

前　言

引言 1

第1章　确定性网络和边缘计算使能5G时代行业数字化 5

1.1　万亿规模的5G时代行业数字化加速到来 5

1.2　5G时代行业数字化与过去企业信息化 7

1.3　5G时代行业数字化的基础特征 9

1.4　5G时代行业数字化中的确定性网络 12

1.5　5G时代边缘计算基本形态 14

第2章　5G时代边缘计算目标架构设计原则 18

2.1　边缘计算面临的挑战 18

2.2　边缘计算架构设计原则 21

2.2.1　模型驱动 21

2.2.2　数字孪生 30

2.2.3　低时延与本地计算 31

2.2.4　自治域、自闭环 32

2.2.5　灵活适配的弹性网络 33

2.2.6　云边协同 34

2.2.7　智能化 34

2.2.8　安全可信 35

2.2.9　从云原生演进到边缘原生 35

第3章　5G时代边缘计算目标架构 37

3.1　部署场景 39

3.2　功能视图 40

3.2.1　基础资源 41

3.2.2　功能领域 41

3.2.3　边缘管理 44

3.2.4　边缘服务 46

3.2.5　安全服务 47

第4章　LF Edge锚点项目Akraino技术详解 50

4.1　什么是LF Edge 50

4.2　Akraino Edge Stack社区简介 52

4.3　Akraino社区热点蓝图项目解析 53

4.3.1　5G MEC System Blueprint Family 55

4.3.2　AI/ML and AR/VR Applications at Edge 56

4.3.3　Connected Vehicle Blueprint 58

4.3.4　IEC Blueprint Family 62

4.3.5　AI Edge Blueprint Family 65

4.3.6　Edge Lightweight and IoT Blueprint Family 68

4.3.7　ELIOT AIoT in Smart Office 71

4.3.8　ELIOT IoT Gateway 77

4.3.9　Integrated Cloud Native NFV/App stack 79

4.3.10　KNI Blueprint Family 81

4.3.11　Network Cloud Blueprint Family 85

4.3.12　Micro-MEC 88

4.3.13　PCEI Blueprint Family 92

4.4　Akraino社区热点特性项目简析 93

4.4.1　Akraino Portal 项目 93

4.4.2　Akraino Blueprint Validation Framework项目 97

4.4.3　API Gateway项目 98

4.4.4　Akraino Profiling项目 100

4.4.5　API Framework项目 103

第5章　EdgeGallery架构详解 107

5.1　EdgeGallery项目概述 107

5.2　EdgeGallery技术架构 108

5.2.1　方案目标与约束依赖 108

5.2.2　方案架构设计 109

5.2.3　核心模块MEP功能解析 113

5.2.4　功能接口定义 116

5.2.5　关键流程设计 120

第6章　EdgeGallery边缘计算开源项目集成开发指南 128

6.1　开源项目应用集成指南 128

6.1.1　边缘应用部署流程 128

6.1.2　应用镜像制作与配置 130

6.1.3　应用集成部署 139

6.1.4　本地开发流程 146

6.2　App集成实践 151

第7章　EdgeGallery边缘计算应用集成实践 161

7.1　VR直播 161

7.2　视频编排和优化 166

7.3　基于位置的广告 170

7.4　边缘电信vCDN 173

7.5　流媒体优化 178

7.6　园区网络中的机器视觉应用 182

7.7　移动办公 186

第8章　其他活跃边缘计算开源项目 191

8.1　EdgeX项目 191

8.1.1　架构设计原则 192

8.1.2　微服务架构 193

8.2　Baetyl项目 195

8.2.1　概念和架构简析 195

8.2.2　开源代码框架 197

8.3　FlEdge项目 203

8.4　MobilEdgeX项目 208

8.5　KubeEdge项目 212

8.6　StarlingX项目 215

8.7　Airship项目 218

附录　边缘计算术语表 221

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本书特色

作者强大：华为首席开源联络官携手多位边缘计算贡献者撰写
内容权威：所有内容均由项目主要贡献者或者参与者完成
覆盖面广：囊括Akraino等多个LF Edge主流边缘计算项目及EdgeGallery项目
实用性强：全面分享华为在边缘计算领域的实践经验
干货十足：对边缘计算架构、重点蓝图、应用场景及实践经验进行深度解读

作者介绍

任旭东

华为ICT基础设施开源业务总经理、华为公司首席开源联络官、EdgeGallery董事会主席、Linux基金会核心开源项目LFN和LF Edge董事会董事，全面负责面向运营商和企业的网络自动化产业解决方案的开源实现。聚焦用开源手段构建产业生态，支撑公司商业成功。在电信网络、OSS、SDN、NFV业务和产业发展领域有独到见解。

曾建国

2001年加入华为，长期从事传输网管的软件研发与国际电信标准开发工作。2016年起负责自动驾驶网络领域标准与开源技术规划，在OPEN-O、ONAP社区负责华为开源团队的技术架构。

贺华锋

华为网络自动化、SDN、云原生网络和边缘计算领域开源产业发展规划总监，LF Networking社区Strategy工作组华为代表，长期从事电信网络管理，以及OSS系统开发、架构设计、产品管理及规划、产业发展等工作。

王　彬

华为网络自动化、边缘计算、电信云领域开源产业发展高级规划经理。14年电信行业开发和规划经验，先后负责OSS网管开发、OSS网管规划、SDN/NFV集成服务规划、开源产业规划等工作，当前负责EdgeGallery社区规划，同时是LF Edge社区SPC华为代表。

于　洋

上海交通大学EE博士，华为边缘计算生态技术专家。6年开源社区参与经验，EdgeGallery TSC主席、Eclipse Edge工作组TSC委员、LF OPNFV社区Bottlenecks 项目PTL（团队主管）、LF Akraino多项目维护人员，曾任LF OPNFV TSC委员、测试工作组主席。热爱开源技术和开源文化。

周　俊

华为公司网络开源项目群开发总监，本科毕业于兰州大学，北京理工大学软件硕士。超过15年网络运维平台开发维护经验，曾负责华为U2000 IP版本开发，成功交付过多个国内外重大项目。

陈道清

华为云化网络OSDT高级营销经理，EdgeGallery社区运营经理，EdgeGallery社区秘书处成员，同时也是LF Edge社区Outreach华为代表。2010年加入华为，5年芯片开发验证经验，5年开源工作经验，对网络自动化、5G MEC开源都有深刻理解。

高维涛

EdgeGallery架构师，10年软件开发经验，5年开源经验，目前负责EdgeGallery架构设计相关工作。LF ONAP社区VNFSDK 项目PTL，LFN CNTT Workstream

主管。热爱开源技术，喜欢追根溯源分析问题。

孙靖涵

华为云化网络OSDT工程师，开源软件、极客软件爱好者。目前担任EdgeGallery社区项目PTL，主要负责边缘应用开发与集成相关工作。

许　丹

长期从事LFN、LF Edge集成认证工作，OPNFV Dovetail项目PTL，LFN CVC委员会重要成员，OVP认证流程制定与工具开发早期成员之一。

专家推荐

本书通过浅显易懂的方式科普了边缘计算的场景和价值，并且深入分析了当前产业界边缘计算相关的开源项目，尤其对Linux基金会下LF Edge开源社区项目进行了详细剖析。本书还公布了电信领域首个边缘计算开源项目EdgeGallery，对其目标架构、关键能力和应用集成案例都进行了深入介绍。无论对于运营商、边缘计算厂商、行业应用开发商，还是对于个人开发者，本书都是一本不可多得的好书。

——中国工程院院士刘韵洁

本书内容丰富翔实，既包含了产业趋势分析、边缘计算目标架构设计，又包含了对业界典型开源项目的详细介绍，为读者提供了一个快速了解边缘计算产业现状的有效途径。本书可为开发者基于边缘计算平台快速构建应用提供指导，也可为应用厂商结合5G边缘计算进行创新提供参考。

——中国移动集团研究院副院长杨志强

EdgeGallery是针对电信领域创建的首个边缘计算开源项目。本书介绍了EdgeGallery的架构和定位、项目集成开发方法，以及边缘计算应用集成实践，相信会给边缘计算从业者，尤其是关注EdgeGallery项目的开发者提供明确的指导。

——中国联通网络技术研究院首席科学家唐雄燕

这本书主要从电信产业的视角，分析了5G时代边缘计算的目标架构，同时普及介绍了LF Edge下的开源项目，最后详细阐述了EdgeGallery项目。这是一本了解5G MEC很好的图书。中国联通致力于以MEC边缘云为锚点，促进“云网边端业”五位协同，愿携手EdgeGallery共建MEC边缘生态，赋能5G千行百业。

——中国联通集团边缘计算高级总监陈丹

5G MEC是一个“新生”事物。“新”是指新架构和新能力，这是为了适应5G 2B新环境；“生”是指5G MEC是在网络产业“母体”中刚刚孕育的。本书除了介绍了EdgeGallery开源项目外，还介绍了LF Edge主要边缘计算开源项目。我相信产业相关技术管理者、专家和开发者，都可以从本书中受益。

——华为云核心网产品线总裁刘康