红帽正在实验将OpenShift推向边缘设备

针对边缘使用案例,红帽(Red Hat)开始了一项探索性项目MicroShift,目的是要创建一个用于现场部署,针对边缘设备特别开发的OpenShift版本,提供工作负载的可移植性和一致的管理体验。

OpenShift是针对云计算,或类似数据中心环境所设计的Kubernetes容器应用程序平台,OpenShift能够用来部署云计算原生应用程序,以及管理Kubernetes集群、底层操作系统和基础设施等生命周期。OpenShift针对云计算的需求和条件进行了优化,包括跨Kubernetes、操作系统和机器调度变更等自我管理功能。

红帽提到,部署在远程边缘位置的系统,通常需要使用设备管理软件,来对系统进行生命周期管理,而他们想要寻求新的边缘系统管理方法,揉合Kubernetes容器应用程序平台的方便性,同时使用设备管理软件来管理操作系统和底层硬件。

现场部署的位置通常非常偏远,在许多用例中,由于运算和存储设备需要更接近用户,因此安装在像是车辆中,以执行自动驾驶人工智能算法,或是需要远程监控的石油和天然气工厂,甚至是远在太空的人造卫星。

MicroShift主要针对具有低功耗CPU和数GB内存的嵌入式系统,这些系统会部署在恶劣的环境中,必须适应包括网络连接不稳等情况,因此需要针对网络条件进行优化,或是最大程度降低资源使用等。

现场部署的设备通常是性能、耗电和成本较低的单板计算机,具有较低的内存和CPU,这些设备由用户的中央IT集中配置,并运往远程站点,像是装有5G天线的机柜,或是制造工厂等地。远程站点工作人员的安装工作,就仅是将设备接上电源和网络,这些设备被要求即插即用,不需要控制台、键盘或是专业人员,设备必需要能自动注册,并且在必要的时候回退更新到先前状态,自动从故障中恢复。

而MicroShift则是红帽提出的解决方案,他们想让MicroShift成为一个应用程序,用户可以选择将其部署到边缘设备上,该设备将会执行RHEL等针对边缘优化的操作系统,并通过像是OpenShift中的ACM(Advanced Cluster Management),将设备作为MicroShift集群管理。

简单来说,MicroShift是一个将OpenShift核心组件重新打包的二进制文件,在没有压缩下,文件大小只有160 MB,由于可执行文件相对较小,能够与systemd搭配使用,并且具备数秒钟的快速启动能力。同时,MicroShift还能极简化包括更新和回退等动作,并消除集群Operator跨组件调度的需要,所以也大幅减少MicroShift的资源需求。

MicroShift针对象是汽车、工厂产线和卫星等边缘运算用例设计,但是因为其占用的资源很少,因此开发人员也可以在笔记本上执行,用来编写、测试和部署云计算原生应用程序。MicroShift现在可以在macOS和Windows 10上执行,支持ARM64以及RISC-V CPU架构。