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T／ZGTXXH 010-2021 边缘计算总体架构与要求.pdfT/ZGTXXH 0102021
边缘云edgecloud 基于云计算技术的核心和边缘计算的能力，构筑在边缘基础设施之上的云计算平台。
YD/T 3292-2017 整机柜服务器总体技术要求T/ZGTXXH 0102021
边缘计算应具备“云、网、边、端”的基本特征，通过在近用户侧部署分布式计算架构，实现存储、 计算等能力“下沉”，面向不同垂直领域的众多应用场景，为用户提供低时延、广连接、大带宽、智能 化的服务，满足业务实时性、数据智能化处理等行业需求。 按照边缘计算的场景，边缘计算可分为运营商边缘、云边缘和工业边缘三类： a）运营商边缘：基于运营商网络，在基站、中心机房等位置部署计算资源，提供边缘服务。 b）云边缘：云服务商基于CDN节点和网络构建，通过虚拟化技术，将算力“下沉”到距离用户较 近的城域内，构建边缘服务能力， c）工业边缘：通常在工业企业内部构建边缘基础设施，面向“人、机、料、法、环”产品质量管 理全环节，部署边缘应用，实现OT与ICT的深度融合。 三种边缘计算在具体的业务实时性、异构算力、智能性、数据处理等方面有不同的要求，但其都遵 从同样的整体架构，在具体要求方面也有很多共性。下面针对总体架构及要求分别进行详细说明
4.2边缘计算总体架构
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图1边缘计算总体架构与部署形态
如图1所示，边缘计算总体架构符合“端、边、云”的基本特征。其中，边缘侧被云侧集中纳管， 通过边云之间相互协同，面向接入的端侧设备提供各类边缘服务。 面向不同的应用场景，端侧的各类设备通过多种南向协议接入至边缘侧，向边缘侧上送各类现场信 息，并对边缘侧反馈的各类信息进行响应或呈现。端侧应具备以下功能： 一一与边缘侧通信所需的各类协议与接口 一一现场信息的采集与获取 一一呈现边缘侧反馈的信息或响应边缘侧决策 一一对部分采集信息进行智能化处理 边缘侧位于端侧与云侧之间，在靠近用户的位置，提供各类算力资源以及边缘服务。边缘侧既包括 是供计算、存储和网络资源的各类边缘设备，也包括由软硬件构成的各类边缘方案，还包括面向用户的 各类智能化、数字化的边缘服务。边缘侧应具备以下功能： 一提供不同应用场景所需的算力资源，包括：计算资源、存储资源和网络资源等； 一一资源虚拟化 一边缘资源管理 一一边缘应用编排与管理
/ZGTXXH010—2021 一边缘智能 一边缘自治 一协议转换 一一异构计算 一一流量卸载 一能力开放 云侧通过边云协同实现边缘侧以及端侧的集中式管理，并运行部分非时延敏感型应用。云侧应具备 下功能： 一一运行非时延敏感型应用 一边缘应用管理 一一边缘资源管理 一一边缘节点管理 一边缘设备管理 安全服务涵盖边缘计算整体架构的全环节，包括端设备安全、边缘安全、云安全以及边云协同安全 个主要方面，具体应包括如下功能： 一一应用安全 一数据安全 一一网络安全 一一基础设施安全 一一安全生命周期管理 一一安全感知 一安全编排 根据图1所示的边缘计算总体架构并结合实际应用部署需求，将边缘计算的部署形态划分为设备 案和服务三种类型，其中： 一设备是构建边缘计算基础设施所需的，计算、存储和网络等资源的载体，主要包括边缘服务器、 边缘网关、边缘存储设备、边缘网络设备、端侧设备等； 一一方案是结合硬件与软件的各类可整体部署的边缘计算相关解决方案，主要包括边缘一体机、边 缘云、边云协同、云管理平台等； 一一服务是边缘服务提供商或云服务提供商面向用户所提供的各类边缘计算相关服务，主要包括： 边缘服务、边云协同服务、云管理服务、安全服务等。 附件1依据边缘计算的部署形态，构建边缘计算基准能力标准体系架构，用于后续相关标准的研制。 3节定义了边缘计算基准能力标准体系架构中不同部分的总体要求
4.3. 1.1端侧设备要求
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端侧的各类设备通过多种南向协议接入至边缘侧，向边缘侧上送各类现场信息，并对边缘侧反馈的 各类信息进行响应或呈现。本节定义端侧设备涵盖的类型以及相关能力要求包括但不限于： a）端侧设备类型； ·端侧设备应包括网络设备、终端设备等类型； b）端侧设备能力；
4.3.1.2边缘服务器要求
边缘服务器是边缘侧主要的计算资源载体，本节定义边缘服务器相关能力要求包括但不限于： a）基本配置规格； ·边缘服务器基本配置规格包括：CPU、内存、存储、电源、风扇等规格： b） 操作系统安装： ·边缘服务器支持安装并兼容的操作系统包括：Linux（包括但不限于CentoS、Ubuntu）、 Windows等操作系统； c）运维管理； · 边缘服务器支持远程KVM登录、远程固件版本升级、用户权限配置、服务器日志操作等运 维管理能力； d）可靠性； · 边缘服务器应具备硬盘、风扇、电源可靠性； e） 稳定性； ·边缘服务器应具备在长时间运行过稳定性； f）兼容性； 边缘服务器应支持CPU适配、ARM架构及应用适配等兼容性
4.3.1.3边缘存储设备要求
边缘存储设备是边缘侧主要的存储资源载体，本节定义边缘存储设备相关能力要求包括但不限于 a）基本配置规格； ·边缘存储设备基本配置规格包括：CPU、内存、存储、电源、风扇等规格： b）可管理性：
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边缘存储设备应具备可管理性，包括但不限于： 宜支持以GUI图形界面、WEB界面管理、CLI命令行等方式进行设备管理； 应保证边缘存储设备管理软件可以对系统的运行健康状况、性能等进行实时监测； 可扩展性； 边缘存储设备的可扩展性能力，包括但不限于： 宜同时提供对SAN、NAS(CIFS,NFS)的访问支持； 应支持主流Linux平台和多种主流windows平台访问； 应支持存储空间动态扩： 在应用联机的情况下，能对存储设备容量进行扩充，新增的磁盘系统可以自动识别 d） 快照能力； · 边缘存储设备应具备快照生成能力： e）可靠性； 边缘存储设备可靠性应包括：硬盘、风扇、电源等可靠性； 分布式存储；
边缘存储设备应具备可管理性，包括但不限于： 宜支持以GUI图形界面、WEB界面管理、CLI命令行等方式进行设备管理； 应保证边缘存储设备管理软件可以对系统的运行健康状况、性能等进行实时监测； 可扩展性； 边缘存储设备的可扩展性能力，包括但不限于： 宜同时提供对SAN、NAS(CIFS,NFS)的访问支持： 应支持主流Linux平台和多种主流windows平台访问； 应支持存储空间动态扩： 在应用联机的情况下，能对存储设备容量进行扩充，新增的磁盘系统可以自动识别； d） 快照能力； · 边缘存储设备应具备快照生成能力： e）可靠性； · 边缘存储设备可靠性应包括：硬盘、风扇、电源等可靠性： f）分布式存储； 边缘存储设备宜支持分布式存储功能
4.3.1.4边缘网络设备要求
宜具备基于IP五元组的流分类功能。
3.1.5边缘网关要求
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边缘网关在边缘侧主要执行南北向协议转换，并提供一定的算力资源。本节定义边缘网 要求包括但不限于： a）基本规格配置； b） 边缘网关的基本规格配置包括：CPU、内存、存储、WIFI接入、电源、功耗、温湿 格配置； 南北向连接能力； d）边缘网关应支持南向和北向连接能力，包括但不限于： · 应支持南向接入各种类型行业终端设备； ·应支持北向对接边缘云； e） 接入管理： 边缘网关应具备接入管理能力，包括但不限于： ·应支持以太网接口、无线接口、串口、USB等接入各种类型终端设备； · 应支持NSA、SA的5G全频段接入（含大网及专网）； 应支持支持虚拟化网关云侧部署实现云、端协同组网； ·应支持网络桥接5G转WIFI、有线网络等功能； f）协议转换： ·边缘网关应支持多种协议的转换功能： g设备管理； ·边缘网关应支持设备管理能力，包括网关设备管理、接入设备管理、设备性前 操作、信息的收集、数据的转发等能力； h）应用管理： ：边缘网关应具备应用管理能力，支持根据网关管理平台下发的命令部署管理 i）AI能力； 边缘网关宜具备AI能力，包括但不限于： ·支持AI算法的部署； ·提供AI算力； j）本地化存储能力； ·边缘网关宜具备本地化存储能力，支持本地大数据的存储功能； k）稳定性； 边缘网关应具备稳定性，包括但不限于：
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应支持软件或硬件看门狗 宜支持有线无线双链路备份； 特殊环境及特种行业设备应具备工业级防尘防水、耐高低温； 车规级设备还应具备抗震防摔能力： 宜支持网络VPN连通性探测及网络自恢复能力。
4.3.1.6设备边缘自治能力要求
能力，包括但不限于： a）边缘计算设备无法被集中纳管时，仍可以继续正常运行： b）当边缘计算设备重新被纳管时，不会影响设备运行状态。
4. 3. 2方案要求
4.3.2.1边缘平台方案要求
4.3.2.1.1边缘一体机要求
本节定义边缘一体机并提出相关技术要求，包括但不限于： a）基本规格配置； 边缘一体机基本规格配置应包括：CPU、内存、存储、环境温度等； b 集群管理； · 边缘一体机应具备物理主机资源管理、集群性能监控等集群管理功能； C） 虚拟实例生命周期管理； 边缘一体机应具备虚拟机创建、部署、迁移、快照、配置在线调整等虚拟实例生命周期管 理功能； d）网络管理； 边缘一体机应具备网络管理能力，包括但不限于： · 应支持虚交换机的创建、修改、启动和监控等功能： 应支持虚拟机IP地址的设置； 宜支持虚拟机VLAN隔离： 应支持虚拟机ACL访问控制，配置访问策略； 应支持网卡绑定，即对两个或者更多NIC配置在一起，形成一个逻辑网卡； 宜支持端口流量监控 ） 存储管理； 边缘一体机应具备存储管理能力，包括但不限于：
应支持存储节点、磁盘、存储池的管理功能； 应支持虚机存储在线迁移功能： · 应支持虚拟机磁盘在线扩容功能： f）可靠性； ·边缘一体机应具备节点、业务网络可靠性； g） 应用部署管理； ·边缘一体机应具备应用部署与管理能力； 1 边缘AI； 边缘一体机宜具备边缘AI能力，包括但不限于： 宜支持对AI模型库的管理功能； 宜支持在边缘侧部署AI模型： 宜支持的AI服务的管理功能
4.3.2.1.2边缘云方案要求
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4.3.2.2边缘网络方案要求
本节定义边缘计算网络基础设施方案，并提出相关能力要求，边缘网络方案能力包括但不限于： a）多接入； ：边缘网络方案应具备多种不同类型的用户/网络终端同时接入的多接入能力； b）海量接入； ·边缘网络方案应具备高承载能力，以满足海量的接入要求； C 可靠性连接； ·边缘网络应具备完善可靠的安全防护机制； d）低时延：
本节定义边缘计算网络基础设施方案，并提出相关能力要求，边缘网络方案能力包括但不限于 a）多接入； ·边缘网络方案应具备多种不同类型的用户/网络终端同时接入的多接入能力： b 海量接入： ·边缘网络方案应具备高承载能力，以满足海量的接入要求； C 可靠性连接； ·边缘网络应具备完善可靠的安全防护机制； 低时延：
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边缘网络应提供低时延网络技术（5G、TSN、DetNet等）； e）大带宽； ·边缘网络应具备大带宽能力，以满足高下行（视频点播/云VR等）、高上行（AI应用类/智 能监控等）需求。
4.3.2.3边云协同方案要求
本节定义边缘协同方案，并提出相关能力要求，边缘协同方案能力包括但不限于： a）数据协同； ·边云协同方案应支持边缘与云端数据协同能力： b）资源协同； ·边云协同方案应支持计算、存储、网络资源协同能力； c）应用协同； · 边云协同方案应支持“端”、“边”、“云”三者应用协同能力； d) 服务协同； ·边云协同方案应支持对海量的边缘节点统一管理和终端服务精细化控制的服务协同能力； e） 集中云管下的边边协同； ·边云协同方案应支持在集中云管平台的管理下，实现不同边缘节点之间的数据，状态，信 息等方面的边缘协同功能。
3.2.4云管理平台方案
本节定义云管理平台方案，并提出相关能力要求，云管理平台方案能力包括但不限于： a）计算资源管理； 云管理平台方案应具备计算资源管理能力，包括但不限于以下功能： ·应支持虚拟机资源、容器资源、裸金属资源的管理； 应对所有的母机和子机资源进行监控管理； ·宜快速对计算资源进行扩缩容管理； 存储资源管理： 云管理平台方案应具备存储资源管理能力，包括但不限于以下功能： ·应支持管理块存储、文件存储、对象存储的资源； ·应监控管理各边缘节点存储资源余量情况； c）网络资源管理； 云管理平台方案应具备网络资源管理能力，包括但不限于以下功能： ·宜支持管理VPC网络、子网、路由表、虚拟网卡、弹性公网IP、安全组、VPN、NAT网关等
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应监控管理所有节点的网络设备情况； 镜像管理； ·云管理平台方案应具备镜像的操作功能、标签管理功能、信息的显示及维护、基础检查能 力、分发加速等镜像管理能力； e应用管理： 云管理平台方案应具备应用管理能力，包括但不限于以下功能： ·应支持应用包仓库的管理、应用包的管理、应用实例的管理功能； ·应支持应用的上架、更新、下发、安全审查等能力： 服务管理； 云管理平台方案应具备服务管理能力，包括但不限于以下能力： · 应支持通过界面提供服务； · 应支持一个或多个服务的上线发布与下线： 运维管理； ·云管理平台应具备边缘资源池和边缘资源池间链路的管理、资源核查、资源拓扑和网络拓 扑、告警管理等运维管理能力； h 资源调度； 云管理平台方案应具备资源调度能力，包括但不限于以下能力： ·应支持面操作、API调用、模板上传等多种形式发起资源申请； 应支持上传并解析heat/helm/json文件/yaml文件等； 应支持自定义业务部署位置、资源容量、资源类型、时延、带宽、安全性等需求： 应支持自主选择边缘站点发起资源申请； 宜支持根据用户需求进行站点筛选，返回可用边缘站点结果； 应支持边缘站点资源的自动编排功能； 宜支持集群和节点资源的自动调度能力。
4.3.2.5方案边缘自治能力要求
边缘平台方案等边缘方案应具备边缘自治能力，包括但不限于 a）边缘方案边缘侧无法被集中纳管时，仍可以继续正常运行边缘应用/服务； b）当边缘方案边缘侧重新被纳管时，不会影响当前边缘应用/服务运行状态
4. 3. 3. 1边缘服务要求
本节定义边缘服务提供商或云服务提供商提供的边缘服务相关能力要求，包括但不限于：
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a）边缘管理服务能力 ·边缘服务应具备边缘应用编排模板操作、应用操作、应用镜像操作等边缘管理服务能 b） 边缘运维服务能力： 边缘服务应具备边缘运维服务能力，包括但不限于以下能力： ·应支持通过web界面对平台服务、虚拟资源、物理主机的可视化监控； · 应提供操作日志查询与导出功能； ·应支持支持告警管理： c）服务可靠性； ·边缘服务宜具备节点可靠性、业务网络可靠性等服务可靠性能力； d）边缘自治服务能力； ·应在边缘节点与远程管理系统/中心云断开服务后，仍可以自主对外提供边缘服务； e）边缘AI服务能力； ·边缘服务宜支持对AI模型库管理、边缘AI部署、AI服务申请与使用等边缘AI服务能力 f） 边缘服务应支持边缘侧与云侧通信能力： g） 边缘服务应支持边缘侧与端侧通信能力： h） 边缘服务应支持本地数据存储能力： i）边缘服务应支持边缘资源动态调度能力： j）边缘服务应支持边缘互操作能力； 边缘服务应支持设备认证服务能力； 1 边缘服务应支持数据过滤能力： 边缘服务宜支持边缘数据预处理能力； n 边缘服务宜支持Serverless服务能力
a）边缘管理服务能力； ·边缘服务应具备边缘应用编排模板操作、应用操作、应用镜像操作等边缘管理服务能力 边缘运维服务能力： 边缘服务应具备边缘运维服务能力，包括但不限于以下能力： ·应支持通过web界面对平台服务、虚拟资源、物理主机的可视化监控； · 应提供操作日志查询与导出功能； ·应支持支持告警管理： 服务可靠性： ·边缘服务宜具备节点可靠性、业务网络可靠性等服务可靠性能力； d） 边缘自治服务能力： ·应在边缘节点与远程管理系统/中心云断开服务后，仍可以自主对外提供边缘服务； 边缘AI服务能力； ·边缘服务宜支持对AI模型库管理、边缘AI部署、AI服务申请与使用等边缘AI服务能力； 边缘服务应支持边缘侧与云侧通信能力； 边缘服务应支持边缘侧与端侧通信能力： 边缘服务应支持本地数据存储能力： i）边缘服务应支持边缘资源动态调度能力： i）边缘服务应支持边缘互操作能力； 边缘服务应支持设备认证服务能力； 边缘服务应支持数据过滤能力： 边缘服务宜支持边缘数据预处理能力； 1 边缘服务宜支持Serverless服务能力
4.3.3.2边云协同服务要求
定义边缘服务提供商或云服务提供商提供的边云协同服务相关能力要求，包括但不限于： 应用协同服务； 边云协同服务应具备应用协同服务能力，包括但不限于以下能力： ·应支持从中心云到边缘云和终端设备的部署能力； ·应支持通过应用市场、DevOps开发环境等形式实现开放的应用生态； ） 数据协同服务； 边云协同服务应具备数据协同服务能力，包括但不限于以下能力： 应支持边缘数据同步传输到中心云的数据通道； 应支持中心云下发数据到边缘云和终端设备的数据通道
定义边缘服务提供商或云服务提供商提供的边云协同服务相关能力要求，包括但不限 应用协同服务： 边云协同服务应具备应用协同服务能力，包括但不限于以下能力： ：应支持从中心云到边缘云和终端设备的部署能力： 应支持通过应用市场、DevOps开发环境等形式实现开放的应用生态； b）数据协同服务； 边云协同服务应具备数据协同服务能力，包括但不限于以下能力： 应支持边缘数据同步传输到中心云的数据通道； 应支持中心云下发数据到边缘云和终端设备的数据通道
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应支持边缘云对数据预处理的能力； 应支持边缘云对数据存储的能力； 应支持中心云对从边缘云和终端设备同步数据转发到数据处理中间件的能力； 资源协同服务： 边云协同服务应具备资源协同服务能力，包括但不限于以下能力： 应支持中心云的基础服务能力； 应支持边缘云的基础服务能力： 宜包含不限于边缘网关、AI盒子、边缘服务器等可供用户选择的终端设备； 应支持对中心云、边缘云、终端设备资源的统一管理； d）运维协同服务 边云协同服务应具备运维协同服务能力，包括但不限于以下能力： 应支持中心云对边缘云的告警级别、告警國值等进行设置： 应支持边缘云对终端设备的运行状态等进行监控； 宜支持中心云对边缘云、边缘云对终端设备进行日志审计等统一管理
4.3.3.3云管理服务要求
.3.3.4安全服务要求
从端侧、边缘侧、云侧和边云协同四个维度，定义安全服务的相关能力要求，包括但不限于： a 端侧设备安全： 安全服务应具备端侧设备安全能力，包括但不限于以下能力： 应具备防御物理安全威胁能力； 宜具备防止USIM卡被非法拔出或替换能力； 应具备防终端用户伪造能力：
从端侧、边缘侧、云侧和边云协同四个维度，定义安全服务的相关能力要求，包括但不限于： a 端侧设备安全： 安全服务应具备端侧设备安全能力，包括但不限于以下能力： 应具备防御物理安全威胁能力； 宜具备防止USIM卡被非法拔出或替换能力； 应具备防终端用户伪造能力：
4.3.4基础设施环境要求
4. 3. 4. 1部署要求
边缘计算基础设施部署可以按照不同业务场景（运营商边缘、云边缘、工业边缘等）、时延、建设 成本等需要进行灵活部署，通常可按地市级集中节点、区县级集中节点、园区接入节点进行分级搭建GB/T 16318-2021 旋转牵引电机基本试验方法， 边缘计算普遍对网络时延要求较高，在位置选择上，除了更靠近用户侧外，应选型具备扩展空间、房屋 承重满足建设要求、便于后期运维且物理安全的独立房间进行建设
4.3.4.2边缘站址要求
边缘站址需满定盖率建议超过全国 正分布直酒 足以下要求： a）宜根据各省市边缘计算需求情况，适当调整省（市）内边缘站址覆盖率； b）边缘站点可下沉到县等行政区，宜分布于市辖区、县级市市区、县城及距其10km范围内
.3.4.3室外标准站点
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4.3.4.4室内标准站点要求
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图2边缘计算基准能力标准体系框架
边缘计算总体架构与总体要求用于统一边缘计算的参考架构、术语、相关概念以及架构各个组成部 分的相关要求。 边缘计算相关技术要求用于规范和引导各类边缘计算设备、方案和服务等产品的研发，主要包括基 础规格、接口规范、功能要求、虚拟化能力、资源管理、安全等相关技术标准。 边缘计算相关测试要求以边缘计算相关技术要求作为主要依据，制定各类边缘计算设备、方案和服 务等产品的测试要求GB/T 36896.2-2018 轻型有缆遥控水下机器人 第2部分：机械手与液压系统，评测各类边缘产品与其对应的边缘计算技术要求的符合程度