一种面向边缘计算的可扩展网络I/O框架

宋平 毕立波

(中国信息通信研究院技术与标准研究所，北京 100191)

0 引言

边缘计算在网络边缘提供了一种去中心化的计算和存储方法。与传统的云计算相比，边缘计算可以在边缘设备上分析、处理和使用采集的数据信息，无需将数据完全上传到远端集中式服务器上进行处理，从而满足低时延、大带宽和海量接入的需求。边缘计算可以广泛应用于IoT、云游戏、实时音视频分析、AR/VR等多种新兴应用场景。2016年，欧洲电信标准化协会(ETSI)提出“多接入边缘计算(Multi-access Edge Computing，MEC)”，并将其定义为一种具备多种类型接入能力，能在网络边缘侧提供IT服务环境和云计算能力的系统[1]。3GPP标准组织已将MEC作为网络架构的重要组成之一纳入5G标准[2]。

部署在网络边缘的边缘节点为海量边缘用户提供种类丰富的边缘应用。在该场景下，边缘应用需要充分利用边缘计算的计算、存储和网络资源提供边缘服务。边缘应用将同时执行计算和网络输入和输出(Input and Outpput, I/O)过程，处理海量边缘用户的请求。因此，边缘应用针对边缘用户请求的处理效率，是决定整个边缘计算系统能否满足低延时和海量接入需求的关键，而并发网络I/O是边缘应用重要的组成部分，其效率对边缘计算系统整体性能有着重要的影响。为了更及时地响应数量更多的边缘用户，需要具有良好可扩展性的支持高并发的网络I/O模型。

传统的并发网络I/O模型包含多线程模型和事件驱动模型两种，在实际应用中现有解决方案大多使用事件驱动混合模型(Event-Driven Hybrid Model)。……