儲存資源盤活系統，“盤活”物聯網架構難題（上）

物聯網 Internet of things（IoT），是一種與物有關的網際網路，透過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、鐳射掃描器等資訊感測裝置，按約定的協議把任何物品與網際網路相連線，進行資訊交換和通訊，以實現對物品的智慧化識別、定位、跟蹤、監控和管理。物聯網技術伴隨著計算機技術和網際網路發展而快速發展，逐漸成為我國經濟轉型升級的一大突破點。

 

物聯網技術促進萬物互聯，然而其技術多樣性和整合複雜性讓物聯網架構成為設計中的難點。物聯網，從架構上可以分為邊緣和平臺兩部分。邊緣是資料的產生端，例如照度表、感測器、電錶、攝像頭等；平臺是資料的彙集端，可以執行裝置管理、流處理、高階分析、工作負載、企業應用程式呼叫。由此可以推出物聯網架構有三種基本設計模式：以邊緣為中心、以平臺為中心和混合邊緣平臺，以及兩種複合設計模式：多系統和多平臺。

 

天翼雲端儲存資源盤活系統擁有強大的儲存效能和介面，兼具綠色屬性和安全性，可從容應對物聯網不同架構設計難題。  下面我們一起了解一下儲存資源盤活系統如何“盤活”物聯網架構的三種基本設計模式。

 

基本架構設計模式一：以邊緣為中心

以邊緣為中心的模式強調邊緣層中各個邊緣節點的獨立性，使 IoT 系統能夠在與網路或雲斷開連線的情況下長時間執行。該模式常應用於製造（如生產線控制）、發電（如核電站控制）、工業控制（如深水鑽井）等場景。

以邊緣為中心的模式適合如下要求：

①自主操作

透過集中式系統或外部連線（如 WAN）的手段，邊緣節點支援自主執行，讓所有處理都必須在邊緣進行；

②嚴格的效能要求

該設計具有特定的邊緣效能要求，例如，將平臺層放置在邊緣可以透過提高邊緣計算可伸縮性來提高效能，還可以減少邊緣到平臺的延遲；

③資料駐留

設計架構時，要考慮當地法律（如資料必須儲存在該地區），或者某些安全需求可能要求所有資料處理、儲存和分析都保留在邊緣。

 

在以邊緣為中心的模式中，邊緣承擔了大部分資料儲存任務，邊緣裝置通常自帶儲存能力，但是很難承擔匯聚整理資料的功能。這就要用到邊緣機房，邊緣機房在部署時往往要應對物理條件複雜、部署成本高、硬體構成多樣等問題。

天翼雲端儲存資源盤活系統不僅擁有傳統硬體儲存陣列的低延遲和高可用效能優勢，還與分散式儲存一樣具備高可伸縮性和高吞吐量特性。其綠色特性降低了部署成本，支援硬體異構的特性大大提高了現有硬體資源的利用率，非常適合邊緣環境。

 

基本架構設計模式二：以平臺為中心

以平臺為中心的模式是指平臺層提供大部分 IoT處理、分析和工作負荷，而邊緣節點只承擔最基本的資料處理、分析、儲存和通訊任務。該模式常見於無人機服務（如包裹遞送、目視檢查）、農業感測器（如風速、空氣溫度、溼度）、智慧城市感測器（如空氣質量監測儀、智慧垃圾壓實機）等場景。

以平臺為中心的模式適合如下要求：

①移動端點

該架構支援移動端點接入物聯網，在這種情況下，端點必須包含滿足操作要求所需的所有感測器、處理、儲存、通訊和電源功能；

②即插即用端點部署

該架構中，只需要很少的部署步驟就能完成新的端點接入，在此模式中部署端點通常只需要通電、安裝和網路配置；

③端點功能受限

當端點提供有限的 IoT功能時，設計人員應該使用此模式。該模式通常不存在邊緣平臺延遲問題，一方面由於資料量低或中等，一方面源於計算集中（如智慧玩具、空調等場景）。

 

以平臺為中心的模式下，最顯著的特點就是資料產生端（邊緣節點）和處理端（平臺）分離，且一個平臺負責大量邊緣節點產生的資料，這就需要保證資料傳輸效率（網路）與平臺效能（雲）。

物聯網通常的資料讀寫場景是寫入少、讀取多，此時可以把儲存資源盤活系統分別部署在邊緣與平臺，在保證高可用的前提下實現彈性擴充套件。面對個別寫入多、讀取少的場景（例如依法保留 3個月監控錄影），天翼雲端儲存資源盤活系統可以無縫對接雲端物件儲存資源，實現儲存空間的統一管理、按需使用和彈性擴充套件。對於資料安全性要求較高，敏感資料不適宜上公有云的場景，也可以構建私有云，實現資料本地儲存，提高資料訪問速度。

 

基本架構設計模式三：混合邊緣平臺

混合邊緣平臺模式是指一些工作負荷和處理在邊緣層執行，一些工作負荷和處理在平臺層上執行。該模式透過提供邊緣計算（如流處理、邊緣工作負載、資料分析）和邊緣資料管理（如轉換和儲存）來實現高度分散式和可擴充套件的物聯網系統。該模式常見於工業控制（如閘道器連線到資料歷史庫）、醫療應用（如閘道器連線到心臟監護儀）、安全應用（如閘道器連線到安全攝像頭）等場景。

混合邊緣平臺模式適合如下要求：

①設計靈活性

架構設計必須支援業務在邊緣層和平臺層部署處理，在三種基本設計模式中，該模式擁有最大靈活性；

②自主操作

設計必須支援自治邊緣操作，而無需使用任何集中式計算或 WAN 連線，在這種情況下，閘道器可以管理邊緣工作負載，這些工作負載可以長時間獨立於平臺保持系統執行；

③嚴格的延遲要求

該設計具有特定的邊緣延遲約束，閘道器可以執行容器化工作負載（如機器學習），可以滿足嚴格的延遲要求；

④資料駐留

設計必須支援限制資料物理位置的法律，此外，安全約束可能要求所有資料處理、儲存和分析都保留在邊緣。

 

在混合邊緣平臺模式中，閘道器中的 IoT服務必須與平臺中相應的IoT服務整合。例如，閘道器必須支援平臺機制，以便在邊緣協調容器化工作負載。天翼雲端儲存資源盤活系統的相容性支援其在邊緣機房、大資料中心等地部署，它所提供的豐富的API與SDK可以完成該整合需求。

混合邊緣平臺模式場景通常極其重視效能與安全。天翼雲端儲存資源盤活系統的安全係數極高，它將檔案打碎成若干資料塊並進行分散式儲存，具有良好的防篡改作用。多備份和糾刪碼資料冗餘策略能夠進一步提高安全性。

此外，儲存資源盤活系統解壓後只需幾個命令列就可以完成配置，還搭配直觀的圖形化介面，最大限度避免了因配置錯誤而導致的安全問題。

面對外部事故導致能源供給不穩定的情況，儲存資源盤活系統可適應網路不穩定、電壓電流不穩定等弱網弱電場景。

當伺服器當機時，儲存資源盤活系統可以在供電恢復伺服器重啟後，無縫恢復至斷電前的執行狀態，具備可靠的自愈能力。
對於網路、電路不穩定的環境，儲存資源盤活系統可將資料從客戶端直接寫入磁碟，規避斷電後資料寫入記憶體但未寫入磁碟所引發的資料丟失事故。

天翼雲端儲存資源盤活系統可以從容應對上述物聯網架構中的三種基本設計模式難題，從而盤活物聯網系統。那麼在複合設計模式中，天翼雲端儲存資源盤活系統又是如何大放光彩的？請關注下期推文。