Défis du calcul en périphérie et pratiques de la plateforme hyperconvergente Tencent Cloud : solution intégrée cloud-périphérie-terminal

Le développement du cloud computing a connu une évolution du centralisé au distribué. Le cloud computing central traditionnel se caractérise par une architecture centralisée, où les ressources de calcul sont concentrées dans les centres de données des fournisseurs de cloud, offrant une gestion pratique des ressources et une utilisation efficace des ressources pour les parties prenantes. Cependant, avec l'essor de l'IoT et la maturité de la technologie 5G, la demande de capacité de calcul migre progressivement vers la source de données et le côté utilisateur, donnant naissance au concept de calcul en périphérie. Le calcul en périphérie est un modèle de calcul distribué qui déploie des ressources de calcul plus près de la source de données afin de répondre aux besoins des services à faible latence et à haute réactivité. Le développement du calcul en périphérie peut être grossièrement divisé en une période de formation technologique (telle que le CDN), une période de développement rapide (attention de la communauté universitaire et industrielle) et la période actuelle de mise en œuvre pratique, en particulier sous l'impulsion de la 5G, les scénarios d'application du calcul en périphérie connaissent une croissance explosive.

L'architecture du calcul en périphérie évolue vers un modèle de collaboration entre le cloud central, le cloud périphérique et les appareils terminaux. En prenant Tencent Cloud comme exemple, le cloud central fait généralement référence aux salles de serveurs IDC, tandis que le cloud périphérique comprend des salles de serveurs de différents niveaux telles que EC, OC, MEC, et les appareils sur site sont déployés près de la source de données, tels que les passerelles domestiques, les intersections de feux de circulation, etc. Cette architecture permet de contrôler la latence entre les appareils IoT et les appareils périphériques à moins de 2 millisecondes, répondant ainsi aux exigences de haute réactivité des services tels que le contrôle industriel ; la latence avec le cloud périphérique peut être contrôlée à moins de 10 millisecondes, ce qui convient aux scénarios tels que l'audio et la vidéo en temps réel, la RA/RV, les jeux cloud, etc. Cette architecture de déploiement hiérarchique permet de déployer de manière flexible la capacité de calcul à l'emplacement le plus approprié en fonction des besoins de l'entreprise.

Face aux défis complexes posés par le calcul en périphérie, l'intégration cloud-périphérie-terminal est particulièrement nécessaire, visant à abaisser le seuil de mise en œuvre des services et à promouvoir le développement industriel. L'intégration se manifeste à plusieurs niveaux : **Gestion unifiée**, en masquant la complexité de l'architecture matérielle sous-jacente, du système d'exploitation, de l'environnement réseau, etc., elle fournit des capacités de gestion cohérentes avec le cloud central, telles que la surveillance et l'alerte, le déploiement et l'exploitation. **Collaboration cloud-périphérie**, permettant la convergence et l'analyse des données périphériques vers le centre, et le retour des modèles entraînés ou des capacités cloud vers la périphérie, par exemple, l'inférence dans les scénarios d'IA se fait en périphérie, et l'entraînement au centre. **Ordonnancement des ressources**, en tenant compte des caractéristiques des ressources périphériques dispersées et des grandes différences spatio-temporelles de charge, un ajustement raisonnable et efficace est effectué pour obtenir un effet d'utilisation optimale des ressources, améliorer l'efficacité du système, la stabilité et réduire les coûts.

TKE Edge est un système de conteneurisation pour le calcul en périphérie développé par Tencent Cloud sur la base de Kubernetes natif, visant à masquer l'environnement physique complexe de la périphérie et à fournir une solution de gestion et d'ordonnancement des ressources unifiée et standard. Ses caractéristiques principales comprennent : **Kubernetes natif**, étendant de manière transparente les capacités de Kubernetes à la périphérie, compatible avec toutes les API et ressources, sans coût d'apprentissage supplémentaire ; **Autonomie périphérique**, fournissant une autonomie de niveau L3 pour les périphériques, permettant aux nœuds périphériques de fonctionner de manière autonome même en cas d'instabilité du réseau ou de déconnexion ; **Surveillance de la santé des nœuds distribués**, une capacité de surveillance de la santé du côté périphérique, pionnière dans l'industrie, permettant une détection et un rapport rapides des défaillances ; **Capacité d'orchestration périphérique intégrée**, prenant en charge le déploiement et la gestion de microservices multi-régions, améliorant la tolérance aux pannes et la disponibilité du système ; **Pénétration du réseau interne**, prenant en charge le fonctionnement et la maintenance continus des nœuds Kubernetes avec ou sans réseau public, et prenant en charge les protocoles TCP, HTTP, HTTPS.

La plateforme hyperconvergente de Tencent Cloud a été déployée avec succès dans plusieurs domaines. Dans les **services audio et vidéo**, la technologie de conteneurisation masque l'hétérogénéité sous-jacente, réduisant le nombre de clusters de milliers à des dizaines, ce qui réduit considérablement les coûts de développement, de test et d'exploitation. Dans le domaine du **cloud industriel**, le processus de livraison est simplifié, les opérations de déploiement et d'exploitation sont entièrement migrées vers le cloud, et un modèle de commerce électronique industriel basé sur le cloud est réalisé, permettant aux utilisateurs de passer des commandes eux-mêmes avec une prise d'effet en temps réel. Dans les scénarios de **gestion de ressources hybrides**, tels que la collaboration véhicule-route, la plateforme peut gérer simultanément le cloud central, le cloud périphérique et les appareils intelligents aux intersections au sein d'un même cluster, résolvant les problèmes de gestion causés par un nombre excessif de clusters et la non-conteneurisation des appareils, et réalisant la commodité de la mise à jour des services et de la mise à niveau de la configuration. Ces cas démontrent pleinement les puissantes capacités de la plateforme hyperconvergente Tencent Cloud pour améliorer l'efficacité, réduire les coûts et renforcer la fiabilité.