遊弋自如的生產力,在邊緣。
IMMENSE、36氪|作者
1846年1月,紐約。
一行長短不一的電碼順著通訊線路飛往130公里開外的費城,這是華爾街的巨頭們首次使用電報傳輸訊息,更具有金錢意味的是,電力通訊的成功,彰顯著電力從那一刻起開始成為新的生產力,無數新經濟的可能性將會接踵而至。
在那之後的50年中,電力不斷得以普及,美國的重工業開始替代輕工業,電氣、石油、化學等新興產業也誕生於電力的基礎上。
近200年後的今天,算力成為新的生產力,演演算法成為新的生產關係,生產資料即是資料。
但,正如電力花費了50年才走進人類生活,算力離無處不在也還有一定距離,最根本的原因在於:算力,是不夠用的。
當下對於科技的最佳暢想中,進入元宇宙是必然。更有專家稱:「當前這種狀況與20世紀90年代初期的網際網路一模一樣。如果我們不能積极參與其中,就可能錯過元宇宙最佳機遇期。」
而想要在元宇宙中開一場演唱會、打一場沙灘排球,或是看一場畫展,都對算力提出了天翻地覆的要求。有業內人士曾估算,如果將現在的算力提升1000倍,才有可能達成《頭號玩家》中的絲滑之感。
那麼,在有限的算力下,如何最大化發揮?讓算力不只存在於巨星的閃耀,而是變為繁星之境呢?
「我希望,對神經系統所作的更深入的數學研討,會影響我們對數學自身各個方面的理解。」計算機之父馮·諾依曼在1958年出版的《計算機與人腦》一書中如此寫道。
當我們思考「需要怎樣的算力基礎設施」這個問題時,不妨和馮·諾依曼一樣,同樣迴歸計算的生物學本源,將計算機與神經系統類比,來獲得靈感。
就像我們用眼睛、耳朵和雙手去感受世界,並對外界環境做出反應一樣,在數智經濟時代,海量、多型別的資料,在工業、醫療、交通等豐富的場景中產生,同時也需要對這些資料進行智慧分析,快速完成智慧決策以指導生產實踐。
中國資訊通訊研究院在2022年釋出的《中國算力發展指數白皮書》中指出,2016-2021年我國算力規模平均每年增長46%,對中國經濟社會和產業能級的帶動是大勢之向。
面向龐大的資料處理,若選擇將海量、需實時處理的資料傳回雲端計算中心,不僅會產生高昂的頻寬成本,還會因遠距離的傳輸造成極大時延,從而影響終端的決策速度和體驗。
為了尋找解決方案,可以參考人體神經系統在面對危險場景時,做出敏捷反應的應對模式。在數萬年的進化之旅過後,人體給出的「危機處理方案」是遵循「就近」原則。
設想一下,手指被針扎到的瞬間,短暫的1秒內,我們是先縮回手,而後才感覺到疼痛。這是因為「縮手反射」作為簡單的非條件反射,是由脊髓發出指令的,不需經過大腦皮層的深度資訊加工。這樣就大大提升了我們面對可能的危險時,做出反應的效率,從而提升存活概率。
同理,邊緣算力也正是在以低延時、低成本,實現邊端敏捷作業、業務快速迭代的需求下產生的。由此誕生的邊緣雲,最大的特徵即是「就近」,即靠近使用者側和靠近資料。
具體而言,「邊緣」是物、⼈與⽹絡數位世界連線的物理位置,它是數位化轉型以及⼈、物和企業之間新互動的關鍵推動因素。當前,邊緣計算已呈快速發展之勢,它滿⾜了對靠近邊緣處理資料的⽇益增⻓的需求。
與集中式雲端計算不同,邊緣雲可提供彈性擴充套件的雲服務能力,具有快速響應、低延遲和輕量計算等特點,目前成為公有云、專屬雲、私有云解決方案之後,雲端計算生態下不可或缺的新拼圖。
據權威機構IDC《中國邊緣雲市場跟蹤研究》報告顯示,2021年中國邊緣雲市場規模總計達50.4億元人民幣,其中,邊緣公有云服務細分市場佔比超過50%。2022上半年,中國邊緣雲總體市場規模達到30.7億元人民幣,同比增長50.8%,而邊緣公有云增速更是高達56.2%。
在迅猛直上的邊緣雲市場,透過IDC最新資料,可以看到頭部玩家聚集,其中,在最核心的公有云服務市場,阿里雲邊緣雲持續佔據國內第一,作為一股雲上新勢力,正在發揮不可小覷的能量。
資料來源:《中國邊緣雲市場跟蹤研究,2022H1》
IDC Future Scape也提出預測,到2026年,50%中國企業的CIO將要求雲和電信合作伙伴提供安全的雲到邊緣連線解決方案,可見其未來之勢。
算力向各行各業滲透的過程,如果只是針對單一企業的需求進行點狀滲透,則遠遠達不到基礎設施建設的長效作用。
對於資料來說,如果各個場景節點各自為戰、就會變為資料孤島。而將每一個節點串聯成網,才能產生更標準的通用模板,也可以實現更大範圍的複用。
邊緣計算的核心就是要做到連結和流動,通過資料傳輸能力、排程能力,合理統籌雲邊資源,把算力流動起來,再根據場景新需求和工作負載的計算複雜度,分配算力節點,就可以讓算力更為精準的滿足不同節點的需求,資料也不再是凝固的結點。
而要實現上述的「流動」,關鍵在於打造算力網路。具體來說,是通過網路貫穿資料生命週期,實現資料與算力的匹配,從而形成一張滿足「分發」與「計算」的網,實現邊緣與中心、邊緣與使用者端之間的有效協同,做到算力高效釋放、算力靈活排程和邊緣最優服務。
如此之上,需要一張「算網」。
在邊緣結點算力建設上,阿里雲在全球提供500餘個強有力的全節點,具備邊緣雲多型計算、融合儲存、邊緣資料庫等所有云能力,通過合計170萬核的通用算力CPU核,和400P FLOPS的異構算力核,來滿足邊緣場景的算力需求。
在網路及算網融合技術上,阿里雲基於全球3200多個邊緣節點打造了通訊級的全球實時傳輸網路GRTN。
「算」和「網」雙重佈局的高效算力網路,帶來了兩方面的顯性優勢:
其一,基於樹網結合的動態網路,真正實現了延時的極致之巔。
一般情況下,傳統網路分發的延遲大約是5-6秒,而GRTN在國內的傳輸延遲約是100毫秒,延時下降了95%以上,極大提升了響應能力。這背後,是阿里雲GRTN升級了分發體系,將傳統CDN樹狀結構中的一級網路、二級網路匯聚後再做分層,相當於從原來的層級網路變為對等網路,再根據當前流或任務,生成最優的傳輸路徑,從而形成樹狀和網狀結合的動態網路。
其二,基於全分散式下沉,真正將運力與算力達到極致融合。
GRTN是基於全分散式下沉的,既有中心也有本地和邊緣節點,再加上現場計算或一些融合的資源,阿里雲把這些都納入GRTN管理起來,並按需呼叫。
不同型別資源按照不同的特性可以劃分為中心雲資源、邊緣雲資源和多雲融合資源。將不同的異構資源融合,適配不同的業務和場景,從而達到用整個分散式的所有資源構建起一張網,提供傳輸、計算服務。
具體實踐中,GRTN可以在一張網中完成傳輸和計算任務。當GRTN遇到實時計算流需求時,可以按照使用者定義的觸發條件,在流節點附近有資源的容器納管平臺,進行匹配計算,處理之後再推回到本節點,完成接下來的分發。
這一高效機制,離不開阿里雲分散式容器平臺的底座,它能夠彈性、可延伸地實現中心、邊緣等多個節點的異構資源納管,並輔以運算元的託管和觸發條件自定義控制。基於此,才有了GRTN可實現Serverless標準的集運算元釋出、託管、觸發、升級於一體的分散式計算平臺。
正所謂,邊緣的網路是邊緣存在的根本,而算力場景在邊緣發生、在雲邊之間協同。
從商業的本質來說,無論技術應用多前瞻、資料指標多光鮮,如果無法為更大公約數的企業、使用者使用,都只是象牙塔裡面的一紙理論。
普惠的最大感知,遊走於大眾之端。
阿里雲邊緣雲服務的冬奧會、淘寶天貓為例,大量H5頁面渲染的計算工作從源站SSR伺服器剝離出來,前置到了邊緣節點上。簡單來說,即是使用者端請求到達邊緣,由邊緣節點渲染拼接出完整的Web頁面並返回給使用者端載入。由於邊緣節點非常靠近使用者端,極大縮短了網路鏈路,邊緣渲染讓H5頁面載入耗時降低50%以上,直線提升了使用者的流暢感官體驗。
更重要的是,冬奧會、淘寶天貓這類在全球範圍開展的業務,單一的SSR源站很難確保全球每個區域的存取都有好的網路質量,那麼將渲染服務前置到全球覆蓋的邊緣節點,可保障每個區域的使用者體驗。
業務的革新之象,是普惠的開端。
過去,由於缺乏全域的算力覆蓋和多形態的算力支援,很多創新場景受限於能力和成本,最終空有創意而難以落地。而如今,邊緣的強大算力可以完成終端算力上移或雲上算力大量下移,支援更多創新場景走上良性發展的軌道。
阿里雲邊緣雲基於算力和網路基礎設施的能力延展,結合自有飛天作業系統的技術積累,在邊緣,雲網融合的能力得到極大沉澱。算網融合,在邊緣結點之間,在邊緣和中心Region之間、在邊緣和使用者端之間,實現極致協同。恰恰基於此,企業能更好地滿足場景化的使用者需求,做自如的算力流動,而這種流動的靈活性同樣促進了創新場景的層出不窮。
音視訊、雲遊戲、雲渲染、自動駕駛等場景尤為典型、生長也更為顯著。近幾年,邊緣雲尤其激發了新銳的雲遊戲的應用,僅2021一年,阿里雲邊緣雲所帶動的雲遊戲並行峰值就提升了十倍多,也驅動更多使用者湧入到雲遊戲行業而不斷革新。與此同時,在自動駕駛領域,阿里雲邊緣雲所打造的車雲協同能力,通過異構資源多節點部署,實現車機和終端就近接入時延小於20ms,破解行業之困。
從革新到落地,直面而來的一定是成本。
邊緣雲通過雲邊協同部署,將資料分發和上傳處理終結在邊緣,大幅縮短資料搬運的距離,真正實現了對業務綜合成本的優化。
以支付寶App為例,每次的App啟動都伴隨著一次版本同步的請求,這類邏輯簡單但並行巨大的請求,往往需要數百臺伺服器支撐,並且需要根據各類大促活動做好資源的擴縮容管理以保障業務正常。而現在,這類超高並行但邏輯簡單的API服務往往直接部署在邊緣節點,阿里雲遍佈全球的3200個邊緣節點有充足的計算和儲存資源,且具有天然的彈性,能保障所有的請求分到有計算資源的邊緣節點進行處理,而無需人工擴容伺服器叢集,同時也極大減少了往返中心伺服器的請求和流量,用普惠的邊緣算力和流量的雲-邊-端架構,可降低80%的計算和流量成本。
成本、革新、體驗,這一切讓算力不再高高居上,而有了平凡的視角和支力。
在雲端計算基礎設施服務方面,阿里雲邊緣雲基於統一的飛天底座,提供一雲多芯、一雲多型的雲端計算架構,從中心向邊緣輻射,讓算力無處不在。
據IDC最新資料,2021-2026年邊緣雲市場年均複合增長率達到40%以上,除了基於邊緣雲資源的傳輸與分發體系,越來越多邊雲協同場景的出現、以及傳統行業使用者對「即服務」模式接受程度的提高,正在持續為市場注入活力。
與此同時,來自Gartner的《Competitive Landscape: Hyperscale Edge Solu-tion Providers》報告也提出最新預測,「到2025年,超過70%的組織將為其⾄少⼀個邊緣計算系統,部署超⼤規模雲邊緣解決⽅案,並會結合其雲部署,這比例遠⾼於2022年的不到15%。」
不得不說,邊緣雲蓄勢待發,中國的邊緣雲技術也已經走在了世界的最前沿。而阿里雲邊緣雲的規模升級,也代表著中國邊緣雲行業的縮影。
未來,由「邊緣」創造的萬象新生,如繁星之境,不可估量。
1882年,美國的第一座發電站珍珠街電站開始執行,愛迪生點亮了84個使用者的400盞白熾燈。直到1887年,美國直流發電站數量達到121座,電力,才真正成為主要生產力。
大型應用是生產力得以變動的基礎,而被刺激的泛在需求讓這成為可能。供給和需求之間,一直以來都是相互促進的關係,今天持續流動於我們身邊的算力,也是如此。
毫無疑問,更多新應用場景將會湧現、邊緣側的需求也將不斷演進,這都促動著邊緣雲技術的進化和賽道的拓延。算力網路的搭建並非朝夕之間,在供給和需求的不斷打磨中,算力真正廣泛應用也還有很長的路要走,而阿里雲作為先頭部隊引領的探索方向,正在為算力成為生產力,按下加速鍵。
當人類優渥於一種狀態,總有想象力來衝破平衡。Cloud Imagine《雲想之力》是阿里雲聯合36氪共同打造的系列報道,旨在探索雲端計算大背景下爆發的應用場景和新興技術,以想象的高維碰撞之力,窺探「雲」上的無限空間。穿梭回近200年前,在超大應用、大型基礎設施的助力下,電力成為主要生產力大約花費了近50年,這一次,當算力成為主要生產力,無數算力網路之下的點點繁星,早已蓄勢待發。