边缘混合模式

在云中运行工作负载需要某些场景中的客户端具有快速可靠的互联网连接。考虑到今天的网络，这一要求几乎不会对云采用造成障碍。但在某些情况下，持续连接无法得到保证，例如：

• 远洋船舶和其他交通工具可能只能间歇性连接，或者只能接入高延迟的卫星链路。
• 工厂或发电厂可能连接到互联网，这些设施的可靠性要求可能高于其互联网提供商的可用性声明。
• 零售店和超市可能仅需要偶尔连接，或者使用的链接不支持处理业务关键型事务所需的可靠性或吞吐量。

边缘混合架构模式解决了这些难题，方法是在网络边缘本地运行时间关键型和业务关键型工作负载，同时将云用于所有其他类型的工作负载。在边缘混合架构中，互联网链接是非关键组件，用于管理用途以及同步或上传数据（通常以异步方式），但不参与时间关键型或业务关键型事务。

优点

在边缘运行某些工作负载并在云中运行其他工作负载具有多项优势：

• 入站流量（即从边缘向Google Cloud移动数据）可能是免费的。
• 在边缘运行业务关键型和时间关键型工作负载有助于确保低延迟和自给自足。如果互联网连接失败或暂时不可用，您仍然可以运行所有重要事务。同时，在云端处理大部分工作负载仍能让您受益。
• 您可以重复使用对计算和存储设备的现有投资。
• 随着时间的推移，您可以通过修改某些应用，或通过为某些边缘位置配备更可靠的互联网链接，逐步减少在边缘运行的工作负载的比例并将其迁移到云端。
• 通过在本地执行数据计算，物联网 (IoT) 相关项目可以实现更高的成本效益。这使企业可以在更靠近数据源的边缘本地运行和处理某些服务。此外，它还使企业可以选择性地将数据发送到云，这有助于降低 IoT 解决方案的容量、数据传输、处理和总体成本。
• 边缘计算可充当旧版服务和经过现代化改造的服务之间的中间通信层。例如，可能正在运行容器化 API 网关的服务（例如 Apigee Hybrid）。这使旧版应用和系统能够与经过现代化改造的服务（例如 IoT 解决方案）集成。

最佳做法

在实现边缘混合架构模式时，请考虑以下建议：

• 对于单向通信，使用封闭入站流量模式。
• 对于双向通信，请考虑使用封闭出站流量和封闭入站流量模式。
• 如果解决方案由许多通过公共互联网连接到Google Cloud 的边缘远程站点组成，您可以使用软件定义 WAN (SD-WAN) 解决方案。您还可以将 Network Connectivity Center 与 Google Cloud 合作伙伴支持的第三方 SD-WAN 路由器搭配使用，以简化大规模安全连接的预配和管理。
• 最大限度地减少在边缘运行的系统与在云环境中运行的系统之间的依赖项。每个依赖项都可能破坏边缘混合设置的可靠性和延迟优势。
• 为了高效管理和运营多个边缘位置，您应该在云中拥有集中式管理平面和监控解决方案。
• 确保 CI/CD 流水线以及用于部署和监控的工具在云环境和边缘环境之间保持一致。
• 在适用和可行的情况下考虑使用容器和 Kubernetes，以将各边缘位置之间以及边缘位置和云之间的差异抽象化。由于 Kubernetes 提供了一个通用运行时层，因此您可以跨计算环境一致地开发、运行和运营工作负载。您还可以在边缘和云之间移动工作负载。
  • 为了简化混合设置和运营，您可以将 GKE Enterprise 用于此架构（如果在各个环境中使用了容器）。在需要将本地或边缘环境中运行的 GKE Enterprise 集群连接到 Google Cloud时，考虑可能的连接选项。
• 在此模式中，虽然某些 GKE Enterprise 组件在与Google Cloud临时断开连接期间仍然可用，但请不要在 GKE Enterprise 与 Google Cloud 断开连接时将其用作标称工作模式。如需了解详情，请参阅与 Google Cloud临时断开连接的影响。
• 为了解决各种各样的后端和边缘服务之间协议、API 和身份验证机制的不一致，我们建议在适用的情况下，将 API 网关或代理部署为统一的外观 (facade)。此网关或代理充当集中式控制点并实施以下措施：
  • 实施额外的安全措施。
  • 保护客户端应用和其他服务免受后端代码更改的影响。
  • 帮助为所有跨环境应用及其解耦组件之间的通信提供审核跟踪记录。
  • 充当旧版服务和经过现代化改造的服务之间的中间通信层。
    • 借助 Apigee 和 Apigee Hybrid，您可以跨本地环境、边缘、其他云和Google Cloud 环境托管和管理企业级混合网关。
• 在环境之间建立通用标识，以便系统能够跨环境边界安全地进行身份验证。
• 由于环境之间交换的数据可能是敏感数据，因此请确保使用 VPN 隧道和/或 TLS 加密所有传输中的通信。