阿里巴巴開源首個邊緣計算云原生項目 OpenYurt

從2013年美國太平洋西北國家實驗室首次提出邊緣計算（EC）到今天，本質(zhì)在于解決集中式云計算發(fā)展瓶頸、釋放終端計算壓力，實現(xiàn)算力負載均衡優(yōu)化的邊緣計算正在逐漸走向“主流”，在開發(fā)者中關(guān)注度持續(xù)攀升，尤其自2018年開始迎來爆發(fā)。

注：圖中數(shù)字代表相對于圖標中最高點的搜索熱度，例如，熱度最高得100分，數(shù)據(jù)來源：Google Trends

其中，邊緣云計算作為基于云計算技術(shù)的核心和邊緣計算的能力，構(gòu)筑在邊緣基礎(chǔ)設(shè)施之上的新型計算平臺，正在成為行業(yè)的新焦點。

北京時間5月29日，在阿里云容器服務(wù)ACK Edge（邊緣集群托管服務(wù)）發(fā)布一周年之際，阿里巴巴正式對外宣布將其核心能力開源，并向社區(qū)貢獻完整的邊緣計算云原生項目——OpenYurt。

據(jù)阿里官方介紹，OpenYurt是阿里巴巴首個邊緣計算云原生開源項目，匯聚了阿里巴巴眾多邊緣計算業(yè)務(wù)團隊的深厚技術(shù)積累，深度挖掘了“邊緣計算+云原生落地實施“訴求。

兩年前，OpenYurt作為公共云服務(wù)ACK Edge的核心框架，就已經(jīng)應(yīng)用于CDN、音視頻直播、物聯(lián)網(wǎng)、物流、工業(yè)大腦、城市大腦等實際應(yīng)用場景中，并服務(wù)于阿里云LinkEdge、盒馬、優(yōu)酷、視頻云（視頻點播、視頻直播、實時通信、視頻監(jiān)控、智能視覺）等多個業(yè)務(wù)或項目中。

阿里巴巴云原生開源負責(zé)人、云原生應(yīng)用平臺資深技術(shù)專家李響表示：“隨著邊緣計算的場景和需求不斷增加，‘云邊協(xié)同’、‘邊緣云原生’正在逐漸成為新的技術(shù)焦點。OpenYurt開源項目實踐‘云邊一體化’概念，依托原生Kubernetes強大的容器編排、調(diào)度能力，實現(xiàn)完全邊緣計算云原生基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)，幫助開發(fā)者輕松完成在海量邊、端資源上的大規(guī)模應(yīng)用的交付、運維、管控。我們希望OpenYurt開源能推動社區(qū)在云原生和邊緣計算交叉領(lǐng)域的協(xié)同發(fā)展?！?/span>

01 什么是OpenYurt？

阿里云原生團隊表示，使用OpenYurt（Yurt，/j??rt/，蒙古包）作為本次開源項目名稱，期望以其“形”來表示邊緣計算側(cè)重于創(chuàng)建一個集中管理但物理分布的基礎(chǔ)設(shè)施，并支持自動/自治運行操作的含義。

OpenYurt主打“云邊一體化”概念，依托原生Kubernetes強大的容器編排、調(diào)度能力，通過眾多邊緣計算應(yīng)用場景錘煉，實現(xiàn)了一整套對原生Kubernetes“零”侵入的邊緣云原生方案，提供諸如邊緣自治、高效運維通道、邊緣單元化管理、邊緣流量拓撲管理，安全容器、邊緣Serverless/FaaS、異構(gòu)資源支持等能力。OpenYurt能幫用戶解決在海量邊、端資源上完成大規(guī)模應(yīng)用交付、運維、管控的問題，并提供中心服務(wù)下沉通道，實現(xiàn)和邊緣計算應(yīng)用的無縫對接。

02 OpenYurt誕生背景

時間倒回兩年前，伴隨當(dāng)時的行業(yè)發(fā)展，邊緣計算正在成為云計算的新焦點，而規(guī)模和復(fù)雜度的日益提升對邊緣計算的效率，可靠性，資源利用率等一系列能力提出了更高的要求。

從2017年底開始，阿里云物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和CDN服務(wù)作為典型的邊緣計算業(yè)務(wù)正面臨著產(chǎn)品規(guī)模的爆發(fā)式增長、運維復(fù)雜度急劇攀升、運維效率不高的“三難”境地，因此引入云原生理念、全面轉(zhuǎn)型邊緣應(yīng)用的運維管理模式成為亟需解決的問題。正是在這樣的背景下，OpenYurt誕生于阿里云容器服務(wù)團隊。

03 OpenYurt技術(shù)特點

OpenYurt沿用了目前業(yè)界流行的“中心管控、邊緣自治”的邊緣應(yīng)用管理架構(gòu)，將“云邊端一體化協(xié)同”作為目標，賦能云原生能力向邊緣端拓展。在技術(shù)實現(xiàn)上，OpenYurt貫徹了“Extending your native Kubernetes to Edge”的核心設(shè)計理念，其技術(shù)方案有如下特點：

對原生Kubernetes“零”侵入，保證對原生K8s API的完全兼容。不改動Kubernetes核心組件，并不意味著OpenYurt是一個簡單的Kubernetes Addon。OpenYurt通過proxy node network traffic，對Kubernetes節(jié)點應(yīng)用生命周期管理加了一層新的封裝，提供邊緣計算所需要的核心管控能力。

無縫轉(zhuǎn)換，OpenYurt提供了工具將原生Kubernetes“一鍵式”轉(zhuǎn)換成支持邊緣計算能力的Kubernetes集群。

低Overhead，OpenYurt參考了大量邊緣計算場景的實際需求，在保證功能和可靠性的基礎(chǔ)上，本著最小化，最簡化的設(shè)計理念，嚴格限制新增組件的資源訴求。

以上技術(shù)特點使得OpenYurt能夠?qū)崿F(xiàn)：

最大程度保證用戶在管理邊緣應(yīng)用時獲得和管理云端應(yīng)用一致的體驗。

兼容所有云廠商的Kubernetes服務(wù)，易于集成。

保持極低的運維成本。

04 OpenYurt核心能力

OpenYurt開源的核心能力包括：

邊緣自治能力：YurtHub作為節(jié)點上的臨時配置中心，在網(wǎng)絡(luò)連接中斷的情況下，持續(xù)為節(jié)點上所有設(shè)備和客戶業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)配置服務(wù)。YurtHub提供了對大量原生Kubernetes API的支持，可以在節(jié)點和邊緣單元維度提供“Shadow Apiserver”的能力，在邊緣計算弱網(wǎng)絡(luò)鏈接場景的價值尤為突出。

邊緣運維通道：在邊緣場景，由于大多數(shù)邊緣節(jié)點沒有暴露在公網(wǎng)之上，中心管控?zé)o縫和邊緣節(jié)點主動建立網(wǎng)絡(luò)鏈接，所有的Kubernetes原生應(yīng)用運維APIs（logs/exec/metrics）會失去效力；YurtTunnel通過在管控與邊緣節(jié)點之間建立反向通道，并和節(jié)點的生命周期完整聯(lián)動，承載原生運維APIs的流量。

集群轉(zhuǎn)換能力：Yurtctl作為OpenYurt官方命令行工具，提供原生Kubernetes集群支持邊緣計算infrastructure的一鍵式切換。

其他更高級的功能比如邊緣流量管理、單元化管理，部署、區(qū)域自治等將會逐步開源。

05 OpenYurt Roadmap

作為阿里云容器服務(wù)ACK Edge的開源版本，OpenYurt將采用全開源社區(qū)開發(fā)模式，每季度發(fā)布新版本更新，包含社區(qū)上游安全/關(guān)鍵bug修復(fù)和新特性、新能力，并逐步將產(chǎn)品完整能力開源，預(yù)計到2021年一季度正式發(fā)布OpenYurt 1.0版本。大致的RoadMap如下：

主導(dǎo)這次開源的阿里巴巴云原生應(yīng)用平臺團隊，目前已經(jīng)開源OAM、OpenKruise、Dragonfly、Apache RocketMQ、Apache Dubbo等眾多明星項目，是國內(nèi)最資深的云原生開源貢獻團隊。OpenYurt項目的開源，本著“Extending your native Kubernetes to Edge”的設(shè)計理念，讓云原生技術(shù)在邊緣計算領(lǐng)域的生態(tài)建設(shè)與普及前進了一大步，也為全球開發(fā)者拓展云原生邊界貢獻了一份力量。