随着物联网（IoT）系统的广泛应用，低成本、低功耗的边缘计算设备和节点成为智能家庭和智能城市的关键组成部分。这些设备通常规模较小，但可以迅速扩展到数千个节点。由于设备可能位于难以访问、移动或私人住宅等位置，远程管理对于部署更新和安装新应用程序至关重要。然而，如何有效地管理和更新这些设备呢？现有的一些DevOps工具通常遵循两种模式：设备连接到中央服务器并拉取更新，或者服务器依次联系每个设备推送更新。推送模型在数据中心中效果良好，但设备连接性间歇性、位于NAT、防火墙或其他中间件之后时，其效果大打折扣。拉取模型虽然解决了一些问题，但引入了可扩展性和单点故障的问题，除非使用内容分发网络（CDN）或其他缓存解决方案，这又增加了成本和复杂性。
集群管理工具的需求
在《对等安全更新用于异构边缘设备》（发表于IEEE/IFIP国际分布式异构事物去中心化编排和管理研讨会）一文中，我们提出，这类工具的组件需要包括连接发现和NAT穿越、覆盖网络和对等更新。在任意边缘网络中部署的系统必须包括强大的连接发现和NAT穿越，以确保它们可以与外界通信。边缘网络通常不接受任意传入连接，并且经常广泛过滤传出流量。在这样的环境中运行的管理系统必须系统地探测外部连接性，并使用多种技术发现NAT绑定，包括基于STUN的ICE算法进行系统性的UDP打洞、TURN中继或其他间接路径，或通过UDP、TCP、HTTPS和Web Sockets进行隧道传输。这些系统还需要探测本地连接性，使用如多播DNS服务发现等技术，因为可能存在位于同一边缘防火墙后部的设备，它们只能间接地被访问。
连接发现和NAT穿越技术
为了确保边缘网络中的设备能够与外界通信，管理系统需要采用多种技术进行连接发现和NAT穿越。例如，ICE算法可以用于基于STUN的UDP打洞，通过TURN中继或其他间接路径实现连接。此外，还可以通过UDP、TCP、HTTPS和Web Sockets进行隧道传输，以绕过NAT和防火墙的限制。这些技术的应用，使得边缘设备即使在网络条件不佳的情况下，也能实现有效的通信。
覆盖网络和对等更新
覆盖网络技术可以构建一个虚拟的网络层，使得边缘设备能够在不同的物理网络之间进行通信。对等更新机制则允许设备之间直接交换更新，而不需要通过中央服务器。这种机制不仅提高了更新效率，还降低了网络延迟和带宽消耗。在异构边缘设备中实施对等更新，需要考虑设备异构性、更新安全性和一致性等问题。
结尾：对运维/网络工程师的实际意义
对运维和网络工程师来说，了解和应用边缘计算节点对等更新机制具有重要意义。它有助于提高设备管理的效率和安全性，降低运维成本，并提升网络性能。通过采用对等更新机制，运维工程师可以更灵活地管理大量边缘设备，同时确保更新过程的安全性和一致性。这对于构建高效、可靠的物联网系统至关重要。
原文: APNIC Blog（2018-05-23）｜编译自 APNIC Blog，事实以原文为准。
来源：APNIC Blog