边缘计算技术与应用

本书致力于帮助读者形成有关边缘计算领域比较细致的拓扑图，从边缘计算的由来与发展、软件与硬件基础、OpenNESS/Akraino/StarlingX等主流的边缘计算开源解决方案等角度展开讨论，结合实际的案例对边缘计算的应用前景进行介绍。本书的内容主要包括各个项目的起源与发展、实现原理与框架、要解决的边缘计算问题等，基本不涉及具体源码。本书的语言通俗易懂，能够带领读者快速进入边缘计算的世界，帮助读者对边缘计算的实现与发展形成整体、清晰的认识。

本书适合从事边缘计算项目开发的人员阅读，也适合边缘计算应用的架构师和创业者参考，尤其可作为互联网架构师的开源技术图书。

●章  综述1

1.1  从云到边缘1

1.1.1  云计算1

1.1.2  雾计算2

1.1.3  边缘计算3

1.2  MEC4

1.2.1  MEC原则5

1.2.2  MEC框架6

1.2.3  MEC参考架构8

1.3  边缘计算的发展13

1.4  边缘计算的分类14

1.5  典型用例与选型16

1.6  开源软件项目18

1.7  小结23

第2章  边缘计算的硬件基础24

2.1  FPGA26

2.1.1  FPGA的组成和技术特点26

2.1.2  FPGA在边缘计算中的应用和挑战27

2.2  Movidius  Myriad  X  VPU29

2.3  QAT30

2.4  GPU32

2.5  SR-IOV33

2.6  Optane和NVMe35

2.6.1  Optane35

2.6.2  NVMe38

第3章  边缘计算的软件基础41

3.1  虚拟化和容器技术41

3.1.1  虚拟化41

3.1.2  容器54

3.2  网络技术56

3.2.1  内核旁路57

3.2.2  平台增强60

3.2.3  DPDK65

3.2.4  VPP68

3.3  存储技术70

3.4  基于OpenStack的边缘计算平台76

3.4.1  OpenStack基金会边缘计算工作组78

3.4.2  Glance与边缘计算84

3.4.3  Keystone与边缘计算88

3.4.4  Ceph与OpenStack96

3.5  基于Kubernetes的边缘计算平台99

3.5.1  Kubernetes网络105

3.5.2  Kubernetes存储116

3.5.3  平台相关技术123

3.5.4  容器与虚拟机149

3.6  编排技术160

3.7  人工智能技术166

3.7.1  AI框架及OpenVI167

3.7.2  边缘计算与人工智能177

第4章  OpenNESS181

4.1  OpenNESS体系结构183

4.2  OpenNESS  特性186

4.2.1  OpenNESS  5G186

4.2.2  OpenNESS  Dataplane191

4.2.3  OpenNESS  EPA193

4.2.4  Telemetry198

4.3  OpenNESS  支持的软件开发套件201

4.4  OpenNESS部署和使用202

4.4.1  OEK202

4.4.2  应用203

4.4.3  容器化网络功能206

4.4.4  OpenNESS  Cloud  Adapters207

4.5  智慧城市应用程序在OpenNESS上的应用212

4.6  小结217

第5章  Akraino219

5.1  Akraino  的目标和关键原则220

5.1.1  Akraino的覆盖范围220

5.1.2  Akraino的关键原则221

5.2  Akraino交付点222

5.3  Akraino项目的类型和生命周期222

5.3.1  Akraino项目的类型222

5.3.2  Akraino项目的生命周期228

5.4  在Airship中支持OVS-DPDK231

第6章  StarlingX237

6.1  TSN技术在StarlingX中的应用239

6.1.1  主要TSN标准协议240

6.1.2  Linux中的TSN支持241

6.1.3  StarlingX对TSN的支持241

6.2  OVS-DPDK安全组245

6.3  网段范围246

StarlingX存储249

第7章  案例：中国联通Cube-Edge平台及其ME-IaaS方案251

7.1  Cube-Edge平台252

7.2  ME-IaaS方案254

7.3  应用场景257

7.4  小结258

第8章  案例：ICN259

8.1  ICN组件261

8.2  ICN体系结构263

8.2.1  全局控制器2

8.2.2  本地控制器266

8.3  ICN部署安装268

8.3.1  部署架构268

8.3.2  部署环境269

8.3.3  安装271

8.3.4  验证275

8.4  SD-EWAN的设计与实现275

8.4.1  边缘互联应该考虑的问题275

8.4.2  SD-EWAN的设计276

8.4.3  SD-EWAN的技术实现277

8.5  ICN典型案例278