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基於雲原生的邊緣計算在大麥現場的探索應用


一.背景

近年來,我國文化產業蓬勃發展,文化產業價值年均增速遠高於同期GDP增速,儘管中國演出市場在開放競爭中逐步規範有序,但目前仍處於起步和培育階段,尚不夠完善和成熟。尤其在演出場館基礎設施、管理運營等方面參差不齊。一方面,國內大規模興建劇場,但是卻不重視開展劇場相關管理和服務標準的建立,造成目前中國的劇場硬件設施世界一流,管理與服務卻遠落後於發達國家。另一方面,隨著現場演出形式的變化,興起了許多獨特的演出場地。當前,對場館的精細化、分層運營已經成為促進現場服務升級的核心抓手。

二.痛點

演出場館的基礎設施、熱門IP等諸多因素都可能導致演出現場出現無網或弱網問題,在這種情況下如何保障核驗、攝像頭監控等現場服務可用是技術首先要解決的問題。

面向AI與IoT結合為代表的未來發展方向,通過收集海量數據形成的消費者/用戶畫像可以使終端設備更加智能、更為“主動”地為消費者提供個性化服務。需要對現場類型眾多、形態不一的智能設備形成通信互聯、數據共享、能力互通的“聯合體”,為用戶提供智能場館服務。如何保證海量數據處理的時效性和有效性,是面向業務發展需要解決的問題。

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圖1 大麥現場智能終端

目前,在無網和弱網的現場環境下提供現場服務主要通過單機應用部署的方式,面臨的問題如下:

  1. 為保障單機應用服務可用、可靠,需要在本地搭建集群;

  2. 同樣的業務邏輯,本地和雲端研發體係不統一,導致架構冗餘、研發效率不高、發布週期長,降低了業務的迭代效率。

    ①   IDC服務和本地服務代碼級復用低;

    ②   本地服務單機部署,無高可用性保障;

    ③  本地服務依賴本地數據庫,跟IDC數據庫結構可能不一致;

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圖2 大麥現場本地/雲端驗票模式

針對新型的場館的智能服務需求,譬如LIVEHOUSE,要做到基於現場觀演人群定向提供個性化服務,現有的計算架構在數據時效性和有效性方面不足以支撐。

三.解決方案

基於上述痛點,現場的整體解決方案需要做到有效支持12個月內的業務和運營的發展,具有6個月內創造和技術領先的可能性,及加速研發同學專業化能力的聚焦沉澱和創新孵化,降低體力勞動強度。

3.1 邊緣計算

邊緣計算是網絡中最靠近物或數據源頭,融合了網絡、計算、存儲、應用核心能力的分佈式開放平台,就近提供邊緣智能服務。在更靠近終端的網絡邊緣上提供服務是邊緣計算最大的特點。在數據處理的時效性與有效性方面成為雲計算的有力補充。邊緣計算能滿足大麥現場業務在智能核驗、設備管控、業務監控等方面的關鍵需求。

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圖3 邊緣計算

阿里雲邊緣雲原生的產品化落地[email protected](雲邊一體的雲原生標準k8s託管服務),支持海量邊緣網關節點接入,融合IoT雲端市場、雲端FaaS、消息、運維等服務,提供針對邊緣實例的DevOps能力,提升了邊緣應用分發及部署運維的效率。

為了讓現場更簡單、業務更高效,需要將原來單機應用+ IDC的集中式部署架構,演進到雲+邊緣計算的統一架構,這就需要我們能夠有一種方式來統一管理IDC應用服務器 和現場眾多的邊緣節點。通過邊緣k8s架構統一管理雲與邊緣的節點,實現了應用發布和彈性擴縮容的統一。通過彈性能力節省機器成本;現場終端就近訪問邊緣節點,解決現場弱網/無網、現場視頻監控端到端的網絡延遲等諸多問題。

3.2 雲邊端協同

雲計算與邊緣計算是現場數字化轉型的兩大重要支持。雲計算與邊緣計算在技術定義上有差異,因此他們所適用的場景也有所不同。雲計算適用非實時、長周期數據、業務決策場景,邊緣計算在實時性、短週期數據、本地決策等場景方面表現更為優異。因而,娛樂現場數字化轉型需要雲計算與邊緣計算的支持。

阿里雲在兩大邊緣計算領域CDN和IoT深耕已久,邊緣規模和業務複雜度的日益攀升帶來了不小的效能問題。阿里雲容器服務和IoT業務團隊聯合推出Kubernetes Edge定製版本,作為雲上IoT邊緣託管服務底座,支持海量邊緣網關節點接入,深度融合IoT雲端市場、雲端FaaS、消息、運維等服務。在這個過程中,雲原生讓IoT託管如虎添翼。大麥現場業務目前正在嘗試使用,如圖2所示,雲邊端分層結構日益顯現。

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圖4 娛樂現場服務 雲-邊-端架構邏輯圖

①   本地和雲端應用統一容器化部署運行環境

②   適配不同的網絡環境,終端靈活選擇本地或云端服務

③   邊緣節點優先處理過程數據計算,核心業務數據同步雲端

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圖5 現場娛樂雲-邊-端部署圖

四.未來

隨著5G技術的廣泛應用,以及雲計算與邊緣計算為數字化轉型提供支持,數字技術在文娛行業現場服務領域的應用不斷加快。譬如無紙化、人臉識別等智能核驗、智能泊車、客群識別等技術逐漸成為智慧娛樂現場新標配。在用戶需求不斷提升及產業服務不斷完善的背景下,我們將建立安全可靠、優質體驗和全鏈路的服務平台,構築大麥的行業壁壘。