超级边缘计算架构设计
超边缘计算系统架构及核心能力
超边缘计算是一个端到端的运营商级工业互联网解决方案
超边缘计算聚焦垂直行业业务接入现场，时延确定性网络以及高可靠性的多生态业务的承载
超边缘计算的4大关键技术包括工业级实时操作系统、轻量级虚拟海量资源管理以及深度API的开放
超边缘计算实现使用CT技术连接OT与IT资源，强调边云协同，服务质量可保证，为工业互联网人工智能演进方向打下技术基础
超边缘计算网络技术体系
Beyond Edge Computing (BEC) 超边缘计算构建超越边缘网络的智能工业互联网。
• 聚焦垂直行业业务接入现场
• 聚焦低时延确定性网络
• 聚焦高可靠多生态业务承载
超边缘计算在网络中的位置
超边缘计算聚焦面向各垂直行业的末端接入节点，是网络连接向垂直行业的进一步延伸，是云计算能力在垂直行业现场的渗透，是利用运营商网络能力服务各垂直领域业务的关键环节。
超边缘计算系统架构
运营商提供的端到端资源和业务保证，纵向延伸业务逻辑的处理能力，服务于多样化业务。
面向开放生态的云平台
• 管理服务实现对超边缘计算网关的网元级管理、虚拟化资源的管理和编排以及业务部署。
• 运营服务实现各行业合作伙伴的管理，应用的审核和发布以及Devops开发运营一体化
• 行业服务实现引入成熟行业云平台，提供大数据分析及云端深度学习等服务
超边缘计算管理及业务接口
• 轻量级管理接口实现网元管理和虚拟化资源 管理，数据接口实现IoT数据统一承载
面向实时多业务承载的分布平台
• 多生态承载实现多元化行业应用在通用硬件上的部署
• 虚拟化平台实现资源隔离保证，跨芯片平台及运行环境的边缘应用部署以及动态加载
• API开放层提供多样化用户侧接入能力
超边缘计算的能力
海量异构IoT终端的接入
• 接入设备纵向延伸至垂直行业 现场，实现网络深度覆盖
• 支持各类有线及无线接口
• 支持多种工业协议
超低时延及确定性时延承载
• 基于TSN、工业PON等高速低时延承载，满足工业控制苛刻的时延要求和 确定性要求。
流量本地卸载和数据与处理
• 大量监控点数据增加云端压力，需本地预处理进行分流
• 对数据和报文进行预处理，实现不同协议的互转互通
• 通过对接入的终端的本地IP地址规则配置实现在内网业务的选择性分流
• 通对接入终端的公网DNS查询外网IP地址实现公网业务的选择性分流
系统资源隔离与保障
• NFV技术实现计算、存储等资源的隔离和保障，提供碎片化多生态IoT系统的可靠承载
系统离线工作能力
• 工业应用的高可用性要求在暂时无网络连接时，仍能使用基本业务保证生产
端到端安全保障
工业互联网抵御外部攻击需要实现从 业务起点到工业云平台的端到端保护
• 现场设备安全日志数据的收集与分析
• 数据隐私保护需要从业务接入点实施
分布式人工智能
• 通过GPU、TPU等实现本地化高实时性的图像 识别、机器学习等人工智能应用
实时性业务处理
• 支持高实时性操作系统， 优先处理实时性业务， 保证可靠性和业务体验
设备能力开放
• 实现设备底层能力的开放，为上层应用提供丰富接口，培育活跃边缘应用生态
网络切片的映射
• 实现垂直行业内网业务流与运营商网络切片的 映射，使用网络切片保证业务体验
超边缘计算关键技术
超边缘计算的4大核心技术
实时操作系统与确定性时延承载
• 高精度时间同步和低时延转发机制确保时延敏感
• 实时性的工业级操作系统支撑行业边缘控制类应用的敏捷处理
资源隔离与保障
• 边缘计算节点的计算、存储、I/O等 资源可进行隔离
• 实现业务与网络切片的映射
• 轻量级虚拟化技术的选择
业务的跨平台部署与开放API
• 跨不同硬件及软件平台的业务部署
• 定义统一开放的API接口，充分调用底层芯片能力，支撑行业边缘应用生态
海量虚拟化资源孤岛的管理
• 千万级海量网元管理、虚拟化管理及应用管理能力
• 面向万物互联的轻量级管理及业务接口
确定性转发机制
硬件层面精确控制转发时延，消除各个环节的随机缓存序列，保证确定性时延。
以上三个业务流均保证了带宽，且红色业务保证了端到端时延确定性
轻量级虚拟化技术
海量虚拟资源管理及轻量级接口
深度开放的API接口
定义统一的API接口支撑行业应用生态
• 开放超边缘计算分布平台的软硬件能力
• 根据行业应用需求定制化API接口
• 与管理接口统一设计，避免同一功能远程管理接口调用和本地应用调用使用两套独立的协议接口
• 地实现API权限管理机制，最小化开放API对系统安全性能的影响
超边缘计算的三大应用场景
按需部署行业应用
• 超边缘计算分布平台支持灵活将多生态业务部署至边缘，并实现业务本地处理，保证时延和安全体验。
软件定义的工业互联网（SDN）
• 超边缘计算分布平台作为Domain SDN Controller，实现SDN化垂直行业网络的集中优化和调度。
端到端网络切片映射
• 超边缘计算分布平台将业务相互隔离，并映射至不同服务等级的的网络切片。实现端到端业务质量保证。
