视图计算背后的技术架构思考

2021-05-07 09:46:39视频和图片因其强大的信息承载力，已经成为数据内容的主要载体和信息传播的主要方式。5G的大带宽、低时延、广连接的特性激活了云视频监控、云游戏、物联网等场景应用，从消费互联网到产业互联网的延伸，更加促进了终端应用和视图数据的爆发。

数据载体、算力分布正在根本性变化

视频和图片因其强大的信息承载力，已经成为数据内容的主要载体和信息传播的主要方式。5G的大带宽、低时延、广连接的特性激活了云视频监控、云游戏、物联网等场景应用，从消费互联网到产业互联网的延伸，更加促进了终端应用和视图数据的爆发。

这些终端和数据具有分散、海量和价值密度相对低的特点，以摄像头为例，IHS的研究指出，目前全球有10亿个监控摄像头在看世界，也就是持续产生视频图片数据，这个数据量是ZB级，但其中绝大部分数据价值较低，我们更需要留存产生关注事件的片段以及其结构化信息，这样的场景和需求对计算和存储的方式带来了严峻挑战和根本性变化。

新的基于边缘的数据接入、计算和缓存的分布式系统架构有效地解决了这样的问题，它能确保流量和计算收敛到本地，显著降低网络传输成本、提升计算效率，满足5G低延时处理的场景化需求。

基于边缘构建业务系统的技术挑战

海量、分布式、异构的边缘节点资源特性，会给业务带来巨大的挑战，在服务适配、弹性和高可用等方面都要进行相应处理，对业务系统而言有感，处理不好甚至会有损。

基于边缘构建业务系统，技术挑战主要来自以下几个方面：

1.边缘的节点分散且多级，节点多而体量小，需要进行复杂的管理，交互访问时关注具体位置并会有多个入口，如计算和存储的位置

2.资源的异构导致业务需要对资源进行选型，每个节点的资源类型分布也可能不均衡，如CPU、GPU、ARM阵列等不同的计算资源。

3.单一节点的弹性弱，全局的弹性强，伸缩又必须考虑部署位置和业务适配

4.单节点的割接，以及边与边、云与边之间复杂的网络环境，都可能导致服务抖动，甚至单点不可用，都需要业务系统考虑好服务漂移等问题，当任务有状态时，考虑的情况会更加复杂。

如何应对这些挑战，在使用海量分布式节点和中心云时体验简单和一致？最好只有一个交互面

视图计算-位置无感的计算、缓存和连接平台

视图计算很好地解决了这个问题，它基于广覆盖的ENS基础设施，提供位置无感的计算、缓存平台，同时为了让视图数据能更好地上云，提供了视图（终端）上云的连接平台。

如上图所示，在基础设施层，通过资源纳管、虚拟化和资源切片，形成统一的池化资源，并提供安全和隔离的能力；视图计算PaaS平台通过统一的网络、计算、存储调度，屏蔽了资源异构，以及资源的物理位置，根据业务特性、终端位置和资源状态，进行边缘资源与终端的匹配和协同调度，在保障业务低延时、高可用响应的同时，实现业务对计算、存储和连接的位置无感；

比如在安防、教培、交通物流等摄像头上云场景，设备接入、流媒体接入和处理会综合考虑可用算力、网络带宽和存储容量等节点状态，就近选取最匹配的节点，节点位置更靠近内容的生产端（摄像头）。而云游戏等场景，需要特定的渲染计算资源（如ARM板卡），同时要更靠近内容的消费端（手机端）侧，当需要多人观战直播时，又可以推流到CDN网络进行分发和异地观看。

视图计算云-边-端协同架构

构建视图计算平台核心是云边端的协同架构：

1.终端设备负责进行视图等数据的采集和汇聚，以及视图的解码和展示（即瘦终端），同时能进行指令的输入操控，或者是根据云上下发的配置和规则进行简单计算。

2.视图计算基于分散的边缘节点构建了低延时的设备接入网关，实现了多种终端上云连接协议（如GB28181/RTMP等），同时能接收实时流和视频图片文件的快速上传。在节点内或临近节点进行计算处理和周期性存储，计算结果（如结构化的AI分析数据）以及需要持久化长期存储的数据，通过边与云之间的安全加速通道实现快速回云。

3.视图在中心云进行节点和设备管理，以及统一调度、Meta汇聚等。终端设备在云上会映射到一个虚拟设备，类似于物理世界的投影（也就是影子设备），对影子设备的管理、配置和操作，都会通过信令通道快速下发、执行和反馈，当设物理设备断电或异常下线后，上下文能很好地保存，上线后会及时同步。

通过视图计算看到的是一朵云、一个交互面，而不再是N个分散入口的分布式小云，云边端的协同架构能在成本、延时和可靠性上找到最佳平衡点，比如成本上，网络带宽、计算和存储成本需要综合考量。

位置无感的多点协同计算

视图计算服务针对视图数据提供了三种位置无感的计算：

1.视图基础计算：包括转码、录制、截图等，通过编码优化，实现高压缩比，同等画质可节省20~40%的存储空间和传输带宽

2.视图AI计算：依托达摩院在计算机视觉上的算法积累，视图计算提供各种场景化的视图结构化分析、目标检测和跟踪等AI能力

3.自定义计算：自助上传和托管算子，降低算法接入成本，方便用户和算法供应商将算法集成到视图计算服务中使用。除了算子和参数能自定义，计算模式也能按照自身业务需求进行自助定制。

这些计算的最大特征是“算随网动”：计算随着数据在网络上的流动而展开，避免全量数据回传中心云处理，实现算力的下沉和终端计算的上浮。

这张网就是阿里云的边缘协同网络，它实现了终端-边缘、边缘-边缘、边缘-中心的一体化协同，为上层应用屏蔽复杂的网络环境，在提供优质的端到端接入和数据传输能力的同时，这张网注入了可计算和缓存的能力。

除了摄像头上云等常见的本地计算场景，互联网直播等场景也能基于视图计算进行边缘转码和实时AI分析，提升整体用户体验。比如直播流无需上行回传中心再分发到边缘，直接在就近节点进行转码压缩。对于80%的冷流（无人观看或极少人观看）可以直接收敛到本地，而对于热流转码后就近分发，也能降低延时和卡顿，让客户端播放更流畅。整个过程终端只需要通过统一域名进行接入，计算的具体位置不需要感知，位置无感的多点协同计算，可以像使用CDN加速一样去完成数据计算。

可自定义的场景计算

在大量场景下，你可能已经拥有了自行开发的算子或应用，或是第三方算法供应商的算子，视图计算提供开放可自定义的场景计算框架，可以将算子或应用托管在视图计算上，真正实现帮用户做自己的计算。

整个计算平台分三层架构，从下往上，对应计算环境、计算调度和计算服务。

1.计算环境，即计算资源的生产和管控层，负责容器、VM等资源的生产，文件存储，运行的系统软件和算子应用的发布，安装部署和配置，以及日志监控等，这一层也提供了基础的应用隔离能力。

2.计算调度，实现资源的弹性伸缩管理和多维度的全局负载均衡，这一层在容器等底层资源的安全隔离上进行全局规划和统筹，解决资源争抢问题，同时不同颗粒度的计算任务实现混跑，提升资源的复用率。

3.计算服务，实现算子的托管、评估和实际的分流计算，同时对计算任务进行画像分析，迭代和提升计算资源的消耗评估精准度，比如直播转码，除了编码格式、分辨率、帧率等输出参数，输入的内容源也会一定程度影响实际的资源消耗，每路转码在算力消耗上是动态上下浮动的，会导致调度资源分配的精准度，需要动态分析和校准，最终实现调度分配水位和实际资源水位的一致。

整个接入过程非常简单：

1.上传和管理算子，配置计算模板和参数；云端会进行兼容性适配和资源消耗评估。

2.在线申请算力等资源，如不同计算规格的最高并发量，云端会进行容量评估和确认，并将算子下发、部署到各计算节点。

3.内容接入或用户触发，云端对数据进行分流和计算，并将计算结果实时反馈给用户。

以云游戏为例，可加载游戏包并渲染视频流的串流镜像就是一种算子或应用，游戏厂商上传游戏包、配置好渲染规格后，云端进行相应适配、资源评估和动态分配。

位置无感分布式存储

在完成计算平台后，数据的上云存储是我们接下来要解决的问题，由于数据源的分散性，以及各种不同的价值密度和使用场景，比如体育赛事等直播内容的高价值，需要录制回放持久化存储，而视频监控场景的摄像头流相对价值偏低，只需要留存关键事件的视频片段，绝大部分数据只要缓存数天或数月即可。

如何解决数据分散存储、分级存储的访问延时、可用性和成本问题？

视图计算基于边缘分布式文件缓存和中心持久化的OSS存储提供了位置无感的分布式存储解决方案，全球各地的数据源都可以通过视图计算就近存取访问边缘节点，缓存位置会参考数据接入和计算的位置，确保整体亲和度。周期性数据会缓存到边缘，长期存储的高价值数据以及结构化分析数据会回到中心存储。

同时，视图计算通过边缘加速网络解决了跨地域跨运营商上传大文件延迟大、速度慢、易中断等问题，实现中转加速回云。

用户看到和使用的仍然是一朵云，而不用关注具体的存储位置。

分布式缓存平台

位置无感的存储接入通过分布式缓存平台实现，它提供了就近访问、大容量、高性价比的周期性文件缓存，在缓存周期内通过多点协同的存储调度、多节点多副本冗余，实现了服务的高可用和数据的高可靠性。视图计算提供了灵活的缓存接入和调度策略（全国、区域、运营商、自定义节点范围）。同时兼容中心OSS使用方式（SDK/API），下载OSS SDK后只需更改endpoint接入域名就可以几乎零开发成本切换到分布式缓存，相比之前不同的是去除了Region概念，直接采用了统一的中心化域名接入和管理方式，真正实现了只上一朵云、只存一朵云。

如何实现这种位置无感呢？关键点在于：

1.物理文件缓存在边缘节点，管控数据、文件元信息等统一汇聚到中心，集中管理和检索。

2.文件写入和读取采用302调度方式，写入统一域名，经过存储调度，跳转到真实的物理位置进行读写。

3.实时的节点状态和容量监测，单点不可写，自动迁移到其他节点，完成服务无感漂移和切换，单点恢复后快速复制同步。

4.提供多节点多副本冗余存储，实现单点不可用时的流量快速转移，也可以在访问量大时进行负载均衡。

视图连接平台和全周期PaaS服务

为了帮助视图数据更好地上云，视图计算提供了终端上云的连接平台和覆盖视图全生命周期的PaaS服务，包括采集、计算处理和内容消费。连接的能力主要在于：

1.设备的接入和管控

2.视图内容的接入和管理

3.视图处理和视图存储分别基于前面介绍的位置无感计算平台和缓存平台，提供了针对视图进行转码、AI分析、加密和串流渲染等基础能力和复杂的处理能力。视图存储上提供了视图存取和检索能力，以及生命周期的清理策略，和回云存储及归档策略。

安全易用的视图（终端）一键上云

目前主流的视图终端上云方案有三种：

1.安防领域的国标GB/T-28181上云，存在接入复杂，安全性低和功能缺失等问题，如信令明文传输，数据流基本无认证，只能基于SSRC简单鉴别，无法有效规避冲撞或伪造；国标存在2011、2016多个版本的适配和过渡问题，整体上云体验较差。

2.ONVIF自2008年提出以来，在世界范围内获得了大量设备厂商支持，但其组播发现机制在公共云无法实现，上云不友好，同时其交互基于HTTP标准，采用SOAP协议格式来定义信令内容，通信延迟较大。

3.大量设备厂商推出私有的协议标准上云，种类多，各自封闭、黑盒化，上云接入无法复用，较多重复建设。

视图计算推出的一键上云方案，提供了开放、易用、安全、灵活的终端一键上云能力，主要特性在于：

兼容国标/ONVIF等，适配各类终端，同时解决了国标接入复杂和安全性问题，以及ONVIF的公共云接入问题。基于阿里云广覆盖的边缘节点构建的设备接入网关，能确保就近接入，复用CDN低延时的传输和加速网络，以及多协议接入的特性，确保低延时的设备通信、信令控制和数据流接入。核心的信令通道实现了透明的双向通信，厂商和开发者也可以自定义控制信令。

阿里云开放设备上云协议ODCAP

视图计算连接平台的一键上云方案核心构建在ODCAP（Open Device Cloud Access Protocol）开放设备上云协议上，我们会完全开放协议内容，支持任何厂商的多样化设备自主接入。

终端上云主体通过网络互联互通，ODCAP协议支持多种多样的网络互连结构：

1.设备处在内部网络，通过防火墙NAT访问公网，也可以通过设备网关转接；2.设备直接在公网环境下，如具备4G/5G联网能力的设备，可以采取直连；3.ODCAP同时支持级联模式，子设备可以通过其他协议连接到上一级设备，直连设备屏蔽了下级子设备的不同接入访问，统一以ODCAP协议接入云平台。

ODCAP协议支持多种类型设备，实现多样化终端上云。不同设备具备的功能各异，为了统一描述，我们用设备模型来定义设备，包括4个层面：

资源，设备产生的各种数据，如实时视频流，视频图片文件，终端AI分析后的结构化数据等配置，设备的各种配置信息事件，设备触发的各种事件服务，设备提供的功能服务

SD-WAN安全吗？

SD-WAN产品组合利用领先的网络产品，自动化和强大的安全架构来实现更大的灵活性，更大的带宽和更低的成本。

云原生应用程序通常使用容器技术或无服务器计算，这将软件框架与特定的操作系统或硬件设备分开。在这种情况下，必须控制控制云应用程序实例的容器环境-因为没有要保护的特定物理元素（如交换机或服务器）。

SD-WAN技术的另一个诱人之处在于，它可以使用端到端加密将安全功能（例如虚拟专用网）部署为软件覆盖。这有助于满足可能希望连接分支机构或零售店但又具有较高安全性要求的企业的安全性要求。

我们几个好友想一起开办一个物业公司，想问问都需要哪些手续，怎么办，最少投入资金多少？

一、物业管理公司的创建分为营业执照和资质申报两个环节。 1。营业执照注册一般为有限责任公司。注册资金按物业公司的等级计算，开始的时候为“暂定三级”（目前已经取消了临时资质等级），一年内有效，一年内需要重新评级，不然资质作废。从“三级”开始。三级的物业管理注册资金为50万元。营业执照你找当地的工商局先核名，然后开始工商登记、股权确认等一系列的程序。但成立过公司的人都知道，注册一间公司的手续是非常极其繁琐的，自己去办理跑上10次、8次很正常，而且还不一定可以顺利办下来。所以，建议有些“钱”还是要给别人“赚”的。建议你找当地一家代理注册的公司，花几千元他们会帮你搞定一些，不用自己麻烦。如果楼主你没有50万的现金，他们注册公司可以帮你代堑，注册后他们会抽走资金。在广东注册一个50万的物业公司，连代堑资金在内，元左右注册代理公司会帮你搞定一切，你只需要配合提供资料就行了。工商登记、税务登记、法人印鉴等他们会一并帮你搞定的。这时值得提醒的就是：如果你是让注册代理公司搞定50万的注册资金的话，其实这钱是不存在的，因为注册代理公司不可能“白”送你的，他们在你工商登记成功后，会将资金抽走的。所以在财务管理方面，应该是由楼主你或相关的股东向自己的公司借50元，签下借条留档，因为这50万是根本不存在的，在财务管理需要交待资金去向。即公司发生问题时，如有债务方面的纠分时，需要按照股权份额承担相应的风险。你的有限责任公司注册资金为50万元，即最大可能要承担50万元的风险。二、物业公司资质申报条件，如下：（三级资质）：1.注册资本人民币50万元以上；2.物业管理专业人员以及工程、管理、经济等相关专业类的专职管理和技术人员不少于10人。其中，具有中级以上职称的人员不少于5人，工程、财务等业务负责人具有相应专业中级以上职称；3.物业管理专业人员按照国家有关规定取得职业资格证书4.有委托的物业管理项目；5.建立并严格执行服务质量、服务收费等企业管理制度和标准，建立企业信用档案系统。第六条新设立的物业管理企业应当自领取营业执照之日起30日内，持下列文件向工商注册所在地直辖市、设区的市的人民政府房地产主管部门申请资质：（一）营业执照；（二）企业章程；（三）验资证明；（四）企业法定代表人的身份证明；（五）物业管理专业人员的职业资格证书和劳动合同，管理和技术人员的职称证书和劳动合同。第七条新设立的物业管理企业，其资质等级按照最低等级核定，并设一年的暂定期。第九条申请核定资质等级的物业管理企业，应当提交下列材料：（一）企业资质等级申报表；（二）营业执照；（三）企业资质证书正、副本；（四）物业管理专业人员的职业资格证书和劳动合同，管理和技术人员的职称证书和劳动合同，工程、财务负责人的职称证书和劳动合同；（五）物业服务合同复印件；（六）物业管理业绩材料。即你领取了营业执照后，需要先到国土房管局物业科办理“临时资质”申报，他们会给你一年的时间。一年内你要办理“临时资质”转“三级资质”。如果一年内，你没有达到相关资质申报的条件时，你有两条路可以选择：1）无资质承接业务，目前这类型占物业公司总数的30%左右。但给物业科查到的话，要罚款，如果和当地物业科关系搞得不好的话，还可能被吊销“临时资质”。 2）给专业公司代办，有实力的物业管理公司代办企业和物业科有关系（代办理营业执照注册的代理公司一般办不了这项业务，因为需要和物业科和建设部有关系才办理得，如果注册执照的代理公司跟你说办得了，要“小心被骗”。由于国家的相关部门很“那个”的，所以，有钱就能解决问题，在广东，三级资质代办需要4-5万元出证。三、1、关于你公司的内部组织机构应该是你如何定经营方向才能决定的。常见的物业管理公司架构分为三种：直线职能制，事业部制、混合型架构。不同的架构模式适应不同的服务市场，故相应设定不同的专业部门。所以楼主你应该要了解你的物业公司的业务方面。用“专业”的眼光分析上述三种流行架构当中哪一种适合你公司本身才可以定出精确的部门组织，另外，哪些职能自己组建，哪些职能委托社会专业的公司，都直接决定了你公司的内部组织机构。 2、内部组织机构与你投入多少成本，如果维持公司总部的成本开支直接挂钩，即不同的投入会有不同的结果，正规化的物业公司多达10多个部门，小型的物业公司几个部门就组成了。这点没有定论，需要楼主你自己认真核算成本的。另外，根据物业管理这个行业的经验，“物业公司总部的支出应该与项目收入开支成本分计算，仅从项目摊分一定的合适比例”，这点是原则！请楼主你一定要注意了，因为这是两个完全不同的“账目”。四、物业管理行业与其他行业不同，人力资源的配置是最讲究“内功”的。物业公司总部的人员配置与接管项目的人员配套又是两套分离的成本计算原则。最“阳光”的成本核算要考虑三大原则：人力成本支出、固定成本支出和变动成本支出，这三大支出都有一个最合适的“阳光比例”。所以如何策划人力资源，既要配合阶段性的发展计划，又要不违反“阳光比例”，在实操时，要处处节省。且人力资源的配置又与内部的组织架构是直接“挂钩”的，人力成本又要“对内对外”相比较。所以不是简单安上“几个部门”，请上几个总监或经理就行的。这是“战略”层面上的事情。五、物业公司接管的项目当中，有些项目虽然表面利润不高，但有很多收入是“外行人”根本不知道和掌握不到的。所以近年，很多人看到“物业管理”行业“有利可图”和“长期饭票”，纷纷在这个“朝阳产业”里面“挖金”。但要知道，真正的物业管理需要有“良好的内功和操作经验”，而且物业管理本身是“高风险高责任”的行业，在众多服务业当中，风险是排在第一位的。所以，除非有充足的准备和经验，不然贸然入市的话，本人真心奉劝“慎之、慎之！”