深耕邊緣計算 揭秘阿里雲邊緣雲網一體化的技術實踐

過去兩年，5G和邊緣計算技術作為一種新型基礎設施受到產學研用各界的廣泛關注，何種超級應用場景會隨之出現並率先得到規模化應用，成為產業最熱議的話題。“ 應用的規模化一定與5G與邊緣計算的技術特性強相關。”在2020雲棲大會邊緣計算技術應用創新專場上，阿里雲資深技術專家楊敬宇表示。

消費和產業影片場景 雙輪驅動邊緣計算

與3G、4G相比，5G突出的技術特性是大頻寬，大連線，低時延高可靠，核心網支援雲上部署，同時支援網路切片和終端流量邊緣分流，原生適合部署邊緣計算（MEC）。在這樣技術特徵之下的5G時代，影片體驗的升級將率先被啟用。沒有了網速的束縛，影片消費體驗與產業應用的程式將迎來躍進式發展。

在消費側，更高畫質、大容量、互動式的影片媒體形式將快速得以應用，4K/8K超高畫質影片、VR/AR沉浸式體驗、3A大作的超真實雲遊戲等走進大眾生活；在產業側，影片資料在交通、教育、新零售、工業、城市治理等各個行業的應用加速規模化落地。

5G將是一個基於互動式影片、高畫質影片的時代，在這個時代，影片的大頻寬、低延時的特點給雲端計算基礎設施提出了新的挑戰， 如何讓計算在邊緣和中心結構化分佈、以體驗為基礎進行應用計算架構設計、最大化降低核心網的傳輸成本，是5G時代每個場景都需要去思考和解決的問題。

楊敬宇認為：作為5G的孿生技術，邊緣計算具備節點數量多、分佈廣泛、距離終端更近、訪問延時低、彈性伸縮等特點，是應對影片大規模應用的最佳解決方案，可以廣泛適配當下各個行業海量影片資料的計算和分發需求。

CDN on ENS：一路進階的阿里雲邊緣計算

邊緣節點服務（ENS）是阿里雲在2017開始研發的一款邊緣計算產品，基於全球2800多個CDN節點，阿里雲逐步將CDN節點設施進行技術升級，透過CDN跑在ENS上，阿里雲邊緣設施從加速型業務逐步向邊緣雲網一體化服務演進。目前，阿里雲邊緣計算已經實現了300+節點在全國省會城市以及熱門地區三線城市的全域覆蓋，將計算的時延控制在10毫秒以內。

一年前的2019杭州雲棲大會上，阿里雲曾定義邊緣計算為城市計算，其核心理念就是以城市為單位逐步部署ENS節點，並與阿里公共雲基礎設施和生態應用打通，側重提供本地消費應用和產業計算服務。一年後的今天， 阿里雲CDN系統、RTC系統、城市物聯網、工業網際網路平臺、雲遊戲、雲桌面以及達摩院的視覺計算平臺等一批PaaS平臺及應用已經平滑地部署和執行在ENS之上。

楊敬宇在演講中分享道：目前，ENS已經具備 多種計算形態（虛機、容器、安全容器、數字孿生計算）、 多種儲存服務（高可用塊儲存、檔案儲存、邊緣檢視快取、CDN快取）、 多種網路服務（網際網路IP、VPC網路、網際網路IP+VPC混合網路）以及融合安全（節點安全、網路安全、系統安全） 等全方位能力，繼承了阿里雲自主智慧財產權的飛天系統的很多優秀技術特性。

此外，ENS不僅在安全性、可靠性方面完整繼承中心雲的特徵，而且可以根據需要隨時進行生產和擴容。在應用層，基於垂直化場景對節點的計算能力進行排程，CDN負責分發，RTC系統提供業界領先的音影片能力。在邊緣，大量部署影片直播點播PaaS平臺，使流量的成本降到最低。這套體系和中心雲、飛天IoT作業系統進行有效協同，實現了雲-邊-端的完整計算體系和框架，提供了阿里雲無所不在的計算能力，可以廣泛應用到各種場景中。

聚焦雲網一體化 ENS基礎設施全面升級

邊緣計算作為中心雲端計算的延伸，天然具有分散部署、廣域覆蓋、環境複雜等特性，也正因為這些特性，邊緣計算和邊緣網路必須形成雲網一體才能讓計算變得更靈活，適用於更多的應用場景。會上， 楊敬宇介紹了阿里雲邊緣計算雲網一體化基礎技術研究的兩個方向。

協同網路：最佳化節點、中心雲與終端網路的資料互通

基於廣泛的節點能力，阿里雲構建了ENS協同網路，實現了終端-邊緣、邊緣-邊緣、邊緣-中心的一體化協同，為上層業務應用遮蔽複雜的網路環境，為邊緣計算、中心計算之間提供優質、安全的網路連線能力，提升資料互通效率。

例如，線上教育，網路直播等諸多應用場景中都存在節點間例項內部資料互動、與中心雲及終端園區網路的例項資料互通需求，ENS的協同網路基於邊緣組網、安全加速與網路切片三大技術特徵，幫助上述場景完美應對挑戰。其中，邊緣組網可以根據自身需求將邊緣節點間的例項私網打通，形成可軟體定義的VPC網路；安全加速具備多徑加速功能，同時透過隧道技術實現了承載網的資訊保安，有效抗擊節點間的網際網路、網路抖動和跨網等問題；網路切片則是ENS提供一種軟體定義的專網服務，有效保障通訊質量，未來當5G網路切片服務開放後，ENS切片網路可以跟5G切片服務打通，最終為客戶提供端到端的網路切片服務。

協同計算：為終端數字孿生計算場景提供簡單易用的邊緣雲

隨著5G和邊緣計算等新技術逐步解決了傳輸頻寬，傳輸時延等技術問題，終端的計算雲化就成為一種可能。楊敬宇表示：未來的新型終端將主要用於物理世界到數字世界的資訊轉換，鍵鼠、顯示器等傳統的人機互動功能都屬於這一範疇，終端會朝3D感知、沉浸式體驗方向進一步發展。而每個物理終端在數字世界都會建立數字孿生計算體，用於完成終端的計算部分。

ENS協同計算為終端數字孿生計算場景而生，雲遊戲雲桌面PaaS平臺只需在ENS上對應註冊建立一個數字孿生計算體，並與物理終端的身份ID進行配對後，即可實現與手機使用基站相似的體驗，完成就近的孿生計算服務，無需關心數字孿生體具體部署在哪裡，這一切都由ENS來完成。

ENS協同網路與協同計算能力，可以解決雲邊端及邊緣節點間的系統協同問題，使使用者免於部署和維護複雜的分散式計算設施，實現真正的簡單易用。

深耕城市場景 邊緣計算+城市應用正當時

依託阿里巴巴豐富的生態應用優勢，阿里雲邊緣計算不斷探索和試點，已經在新交通、傳媒、教育、家庭娛樂、生產製造等多個本地化城市場景中有了很好的落地實踐。

在智慧交通領域，阿里雲邊緣計算疊加AI能力，為甘肅公交建集團搭建了智慧高速系統，實現高速影片的點播、直播，智慧檢測、資料視覺化，讓交通影片就近上雲處理，影片延時降低到10毫秒級，交通事件影片AI計算響應時間提升70%，讓公路安全事件處理效率提升80%，真正做到了交通全域態勢感知，讓高速更加智慧，服務水平得到了極大的提升。

在車聯網領域，阿里雲邊緣計算為首汽約車提供實時影片流、編解碼、音訊回傳轉碼、直播轉發、圖片抓取等業務的就近分發與排程，大幅減少資源消耗，提升AI業務效費比，利用天然的地域可靠性優勢，不僅能支撐車路協同、車聯網等業務迅速落地，同時是發揮5G下V2X應用的最佳選擇，打通決策、感知、分析鏈路。

在新零售領域，阿里雲邊緣計算與盒馬聯合打造了新零售影片大資料系統，使得盒馬上雲建設成本降低了50%以上，提升門店管理效率，同時讓消費者享受更便捷的購物環境，助力新零售行業數字化升級。

在教育領域，阿里雲邊緣計算和好未來共建智慧教室、智慧課堂，數萬路教育影片聯網快速上雲，系統搭建週期縮短至2天以內，快速實現教育場景的網際網路數字化應用升級，在疫情期間支援‘停課不停學’，全面提升教育領域的授課覆蓋率和課堂效率。

在廣電傳媒領域，華數傳媒以阿里雲邊緣節點服務（ENS）為平臺底座，打造了一張全國廣電的內網CDN，進行靈活擴容和便捷運維，同時基於ENS邊緣直播轉碼能力最佳化流媒體直播體驗。此外，依託ENS的邊緣算力、邊緣儲存能力，華數傳媒與阿里雲協同組建智慧廣電城市雲，將為智慧社群、智慧園區、市政管理、智慧校園等應用提供城市級雲基礎設施。

在IoT智慧終端領域，天貓精靈基於阿里雲邊緣計算節點的終端雲化能力，透過毫秒級實時連線，將終端本地應用遷移至阿里雲邊緣雲端，實現了更低的終端硬體成本、更豐富的雲應用種類、更平滑的使用者體驗，加速打造泛娛樂應用生態。

除此之外，阿里雲也在智慧工地、明廚亮灶、家庭娛樂、雲遊戲等垂直領域擴充了諸多5G邊緣計算的應用創新。楊敬宇表示：未來，阿里雲將繼續以城市為單位，加速部署邊緣雲基礎設施，打造離使用者更近的計算，為城市計算的應用場景賦能，攜手產業夥伴共同迎接數智經濟時代的到來。