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，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各个角度与层次展开讨论，并且结合实际的案例对边缘计算的应用前景做出了展示。本书内容基本不涉及具体源码，主要围绕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方面展开讨论，致力于帮助读者对边缘计算的实现与发展形成整体清晰的认识。本书语言通俗易懂，能够带领读者快速走入边缘计算的世界并作出自己的贡献。

　　练丽萍英特尔云计算软件研发资深总监，长期从事开源系统软件研发，兼任开源基础设施基金会董事。王庆开源基础设施基金会个人独立董事，多年从事开源云计算和边缘计算的软件工作，也是《系统虚拟化》《OpenStack设计与实现》等书作者之一。乐慧丰Akraino/ICN和OpenNESS SD-WAN解决方案的主要贡献者，在边缘计算/云计算领域的物联网、人工智能、大数据、网络和SDWAN等相关技术有较丰富的经验。赵复生18年IT从业经验，目前活跃于Akraino、stio、Envoy等边缘计算、服务网格开源项目。郭瑞景20年网络存储的研发经历，长期从事开源软件开发工作包括OpenStack、Kubernetes、OPNFV、ODL等。陆连浩在云计算相关领域有多年开发经验，OpenStack、ONAP、CNCF等社区的多个项目中有过活跃贡献。黄海彬ONAP项目中Multi-Cloud 和 VFC部分Committer，在虚拟化和智能监控领域拥有多篇专利。应若愚Akraino/ICN和OpenNESS SDWAN解决方案的积极贡献者，对边缘/云计算的网络有丰富研究，曾参与边缘计算白皮书的编写。姚乐活跃于Service Mesh社区和Akriano/ICN项目，主要负责Envoy、WASM和SDEWAN的开发。方亮多年存储系统、硬件加速器等相关领域经验。陈铤杰从事云存储和边缘计算相关项目的开发。任桥伟从事Linux内核、OpenStack、Ceph等开源项目的开发，著有《Linux内核修炼之道》《Linux那些事儿》系列。佟晓鹏负责MEC边缘计算架构的设计和研发，并承担多个边缘计算相关标准化组织和行业联盟的技术接口人。马昌萍目前从事高密度深度学习及OpenVino上层应用程序与边缘计算平台相关的工作。赵婧多年通信领域研发经验，深入了解无线通信物理层理论以及4G、5G背景知识，参与了5G边缘计算领域前沿课题的探索研究与相关项目实践。周建东多年从事Media开发，拥有丰富CI/CD经验，目前在Edge computing方面从事显卡和加速卡相关工作。史中宝边缘计算多年从业经验，目前是OpenNESS 开源社区活跃的推动者之一。

目录
第1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 MEC 4
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 FPGA 26
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 VPU 29
2．3 QAT 30
2．4 GPU 32
2．5 SR-IOV 33
2．6 Optane和NVMe 35
2．6．1 Optane 35
2．6．2 NVMe 38
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 DPDK 65
3．2．4 VPP 68
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OpenStack 96
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OpenVINO 167
3．7．2 边缘计算与人工智能 177
第4章 OpenNESS 181
4．1 OpenNESS体系结构 183
4．2 OpenNESS 特性 186
4．2．1 OpenNESS 5G 186
4．2．2 OpenNESS Dataplane 191
4．2．3 OpenNESS EPA 193
4．2．4 Telemetry 198
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 OEK 202
4．4．2 应用 203
4．4．3 容器化网络功能 206
4．4．4 OpenNESS Cloud Adapters 207
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 Akraino 219
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-DPDK 231
第6章 StarlingX 237
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
6．4 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：ICN 259
8．1 ICN组件 261
8．2 ICN体系结构 263
8．2．1 全局控制器 264
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