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SUSE Edge 文档

欢迎阅读 SUSE Edge 文档,在其中可以找到快速入门指南、经过验证的设计、组件用法指南、第三方集成,以及有关管理边缘计算基础架构和工作负载的最佳实践。

1 什么是 SUSE Edge?

SUSE Edge 是有针对性的、紧密集成且经过全面验证的端到端解决方案,用于解决在边缘处部署基础架构和云原生应用程序时存在的独特挑战。其核心作用是提供一个有主见但高度灵活、高度可缩放且安全的平台,涵盖初始部署映像的构建、节点置备和初始配置、应用程序部署、可观测性和完整生命周期操作。该平台从一开始就构建于同类最佳的开源软件基础之上,与我们 30 年来提供安全、稳定且经认证的 SUSE Linux 平台的历史,以及通过 Rancher 产品组合提供高度可缩放且功能丰富的 Kubernetes 管理经验相一致。SUSE Edge 是基于这些功能构建的,可以提供满足众多细分市场需求的功能,包括零售、医疗、交通、物流、电信、智能制造和工业物联网 (IoT)。

2 设计理念

该解决方案的设计考虑到了客户的需求和期望千差万别,因此不存在“以一应百”的边缘平台。边缘部署促使我们解决并不断设想出一些极具挑战性的问题,包括大规模可伸缩性、网络受限情况下的可用性、物理空间限制、新的安全威胁和攻击途径、硬件体系结构和系统资源的差异、部署旧式基础架构和应用程序并与之连接的要求,以及使用寿命较长的客户解决方案。由于其中的许多挑战与传统思维方式不同(例如在数据中心或公有云中部署基础架构和应用程序),我们必须更仔细地审视设计,并反复思考许多常见假设条件。

例如,我们发现极简主义、模块化和易操作性具有重要价值。极简主义对于边缘环境非常重要,因为系统越复杂,就越容易出现故障。在分析数百个甚至数十万个位置后,我们发现复杂的系统会出现纷繁复杂的故障。解决方案中的模块化允许用户做出更多选择,同时消除部署的平台中不必要的复杂性。我们还需要在这些方面与易操作性之间取得平衡。人类用户在重复某个流程数千次后可能会出现失误,因此平台应确保任何潜在失误都可恢复,从而消除技术人员亲临现场解决问题的需要,同时尽力实现一致性和标准化。

3 应使用哪一篇快速入门?

由于操作环境和生命周期要求各不相同,我们已针对一些不同的部署模式履行了支持,这些模式与 SUSE Edge 所属的细分市场和用例大体一致。我们为其中的每种部署模式编写了一份快速入门指南,以帮助您根据自己的需求熟悉 SUSE Edge 平台。下面介绍了我们目前支持的三种部署模式,并附有相关快速入门页面的链接。

3.1 定向网络置备

定向网络置备适用于您知道所要部署到的硬件的细节,并可以直接访问带外管理界面来协调和自动化整个置备过程的情况。在这种情况下,客户预期解决方案能够从一个中心位置全自动地置备边缘站点,并可以最大限度地减少边缘位置的手动操作,也就是说,解决方案的作用远不止是创建引导映像;您只需将物理硬件装入机架、通电并为其连接所需的网络,自动化过程就会通过带外管理(例如通过 Redfish API)打开计算机电源并处理基础架构的置备、初始配置和部署,全程无需用户的干预。做到这一点的关键在于管理员了解系统;他们知道哪个硬件在哪个位置,并且部署预期可以得到集中处理。

此解决方案最为稳健,因为您可以直接与硬件的管理界面交互和处理已知硬件,并且很少会遇到网络可用性方面的限制。在功能上,此解决方案广泛使用群集 API 和 Metal3 来自动完成从裸机到操作系统、Kubernetes 和分层应用程序的置备,还可让您链接到 SUSE Edge 部署后的其他常用生命周期管理功能。此解决方案的快速入门可在第 1 章 “使用 Metal3 实现 BMC 自动化部署中找到。

3.2 “电告总部”网络置备

有时,在您的操作环境中,中心管理群集无法直接管理硬件(例如,您的远程网络位于防火墙后面,或者没有带外管理界面;这种情况在边缘处经常使用的“PC”型硬件中很常见)。对于这种情况,我们提供了相应的工具来远程置备群集及其工作负载,而无需知道硬件在引导时位于何处。这就是大多数人对边缘计算的看法;有成千上万种不太常见的系统在边缘位置引导、安全地电告总部、验证它们的身份,并接收有关要执行哪种操作的指令。为此,我们希望除了出厂前预先构建计算机映像,或者简单挂接引导映像(例如通过 USB)来打开系统外,置备和生命周期管理工作几乎不需要用户干预即可完成。在此方面存在的主要挑战是如何解决这些设备在各种环境下的缩放性、一致性、安全性和生命周期。

此解决方案针对系统置备和初始配置方式提供了极大的灵活性和一致性,不受系统位置、类型或规格以及首次开机时间的影响。在 SUSE Edge 中,可以通过 Edge Image Builder 十分灵活地对系统进行自定义,同时可以利用 Rancher Elemental 提供的注册功能来初始配置节点和置备 Kubernetes,并利用 SUSE Manager 来修补操作系统。此解决方案的快速入门可在第 2 章 “使用 Elemental 进行远程主机初始配置中找到。

3.3 基于映像的置备

对于需要在独立、隔离或网络受限的环境中操作的客户,SUSE Edge 提供了一种解决方案供客户生成完全自定义的安装媒体,其中包含所有必要的部署项目,用于在边缘启用单节点和多节点高可用性 Kubernetes 群集,包括任何所需的工作负载或其他分层组件。所有这些项目无需与外界建立任何网络连接,且无需集中式管理平台的干预。用户体验与“电告总部”解决方案非常相似,安装媒体同样会提供给目标系统,但该解决方案会“就地引导”。在这种情况下,可将创建的群集挂接到 Rancher 进行持续管理(即从“断开连接”转换为“已连接”操作模式,无需经过大范围的重新配置或重新部署),或者群集可以继续独立运行。请注意,在这两种情况下,都可以应用相同的一致性机制来自动执行生命周期操作。

此外,使用此解决方案可以快速创建管理集群,这些管理群集可以托管同时支持“定向网络置备”和“电告总部网络置备”模型的集中式基础架构,因为它可能是置备各种 Edge 基础架构最快速、最简单的方式。此解决方案重度使用 SUSE Edge Image Builder 的功能来创建完全自定义的无人照管安装媒体;快速入门可在第 3 章 “使用 Edge Image Builder 配置独立群集中找到。

4 SUSE Edge 中使用的组件

SUSE Edge 由现有的 SUSE 组件(包括 Linux 和 Rancher 团队提供的组件),以及 Edge 团队构建的、使 SUSE 能够解决基础架构要求和各种复杂问题的其他功能和组件构成。在以下章节中可以找到组件列表,以及每个组件的简要介绍及其在 SUSE Edge 中的用法的链接: