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1、解决方案介绍单位信息单位名称联想（北京）有限公司注册地址北京市海淀区上地西路6号2幢2层201-H2-6通讯地址北京市海淀区联想总部东区E5单位性质有限责任公司（台港澳法人独资）成立时间1992年12月24日统一社会信用代码00458B研发团队硕士研究生（含）以上学历人数（859）本科（含）以上学历人数（1794）知识产权数量15,000件税务信用等级A方案名称基于联想边缘云的智慧工厂应用现代化解决方案应用领域智慧政府智慧交通智慧教育智慧税务因智慧制造口智慧工商智慧物流智慧金融智慧医疗智慧环保智慧能源智慧政法口其它，请注明具体领域（）单位简介联想是一家成立于中国、业务遍及180个市场的世界50
2、0强科技公司。作为值得信赖的全球科技企业领导者，联想树立了行业领先的多元企业文化和运营模式典范，服务全球超过10亿用户。在行业智能化转型浪潮和5G、物联网、人工智能等技术发展的推动下，边缘计算产业正在全球范围内蓬勃发展。联想依托其二十多年在数据中心设备及终端设备的研发积累，基于联想“端-边-云-网-智的全要素架构，面向边缘市场强势发力，将边缘计算提升为公司战略。联想的边缘计算产品覆盖全栈的边缘计算硬件，自研的网算存全融合边缘云，丰富的边缘计算行业解决方案等，端到端帮助客户解决业务问题。同时，联想完备的销售及服务覆盖，能提供稳定快速的交付以及快捷高效的售后服务支持。方案介绍对拟申报方案的主要技术
3、性内容进行简要描述，不超过2000字；智能化转型中的制造企业面临诸多IT方面的挑战，其中典型的问题包括： 工厂已有大量的服务器支持日常生产制造的各个环节，但这些服务器从物理硬件，中间件到应用都难以统一管理。 对于整体产线服务器的能耗无法统计，也不能对空闲服务器统一启停，无法满足精细化管理。 对于硬件和平台的监控手段缺失，只有业务被影响的时候才能得知出了问题且响应缓慢。 应用无法横向扩展，存在单点故障的隐患，难以满足新业务应用上线的需要。 对AR/VR、数字李生、5G本地应用等新型应用的支持不足，例如渲染效率、响应时间等难以满足业务需要，5G建设投入过高等。本方案提供软件定义的经济高效、可靠安全
4、、云边协同、可远程管理的边缘计算基础设施，对底层异构的边缘硬件进行抽象，以容器和虚机的统一形式支持业务应用的多样性算力和网络需求，并为应用提供从部署监控到更新升级的全生命周期管理。它实现了网络、数据和应用层面的高可用，针对物理防护缺失的边缘环境提供从平台到应用的全栈安全保障。它还支持远程智能运维，实现偏远现场边缘无人值守，显著降低运维管理成本。方案为智能化转型中的制造业企业提供业务应用的边缘云化改造和持续集成部署，为应用提供包括5G在内的多种数据接入方式，并对产线IT资源进行统一纳管与监控。本方案的特色能力包括： 方便应用上线：提供虚机和容器来同时支持制造企业的传统应用及现代化应用，传统应用可
5、以按需运行在WindoW或IinUX虚机上，云原生应用可以运行在安全容器中。制造企业用户可以根据便捷的界面引导上传应用镜像，并遵循TOSCA标准配置应用所需资源。 灵活数据接入：支持4G、5G.WIFE宽带等不同形式的数据接入，将大量数据卸载到边缘平台进行处理和计算，并将结果及时反馈到生产系统或者上传到云端。保证处理的时延要求，降低网络通信成本，而且减轻云端数据中心的计算压力 高效应用管理：能够感知应用的类型以及对资源的使用情况，实时调整资源分配，无缝进行扩缩容。这种动态的资源感知一方面保障了应用所需资源，另一方面也优化了边缘算力的使用，降低制造企业的边缘计算投入。 优化应用赋能：针对特定类型
6、的应用（如ESOP应用,AR/VR应用等）进行了针对性资源优化。GPlJ虚拟化使同样算力能支持更多的AI或其它强GPU应用。将ESOP的现场边缘动画渲染需求卸载到边缘平台，解决了大量渲染材料传输时间过长的问题。将XR设备端渲染计算卸载到边缘平台，减少了对端设备算力要求，使XR设备更轻量、经济，解锁更多的XR在制造企业内更多的应用场景。 极简部署/智能运维：针对制造业客户边缘场景下环境复杂、运维人员缺乏的特点，以全融合一体机形式部署的边缘计算平台实现了开箱插电即用、自动组网、故障时整机替换。平台具有智能运维能力，实时监控收集多维度运维数据，自动故障告警、修复。 轻量全局安全防护：使用统一身份认证
7、服务提供帐号鉴权功能，利用其它相关上下文信息（身份、威胁/可信评估、角色、位置/时间、设备配置等）加强安全策略，且提供基于固件的数据应用加密，保护生产数据安全。 5G核心网简化部署支持：以虚拟机配置支持云化5G核心网组件，将物理网卡和虚拟网卡直通透传到虚拟机灵活配置的网络。制造业客户仅需部署本地转发组件，基站及天线相关设备即可低投入实现5G本地应用支持。对申报方案创新性（首创、首用、首发的技术、应用、模式等）、先进性（与国内外先进水平的比较）、可推广性（方案的成熟度及推广效果）进行描述，不超过2000字；本方案的核心技术创新包括以下几个方面： 支持故障自恢复的异构轻量级虚拟化技术价值分析本方案
8、创新地提出了轻量级混合虚拟化架构，将对虚拟机、容器的支持放入同一个二级制文件中，缩小了资源占用，从150M缩小到40M,将轻量级虚拟机和安全容器进行融合。同时，对虚拟化层的启动流程进行重新定义实现，最大限度的减小了虚拟机的启动时间和内存占用，实现标准虚拟机启动时间从10.7S下降到1.9S,虚拟机空载时的内存占用从300M减小到100M,整体优化率达到60%以上。针对容器的安全性问题，通过将部分不受信任的容器上下文隔离在使用了超轻量级虚机和裁剪过的内核的容器运行时引擎中，在保证安全性和兼容性的前提下尽可能的降低了容器运行时开销。此外，还创新的提出在虚拟化的Hypervisor层增加可以及时发现
9、虚拟机操作系统故障的引擎，并通过记录虚拟机内存变动历史的方式自动恢复虚拟机至故障发生前的状态。 边缘云智能运维技术由于边缘潜在故障点非常多，故障定位比较复杂，人工运维成本难以控制。本方案开创性地提出了网络隧道故障自动检测机制，通过远端主动探测和临近间隔协商，在云边网络隧道发生故障时，能够自动发现远端网络端点状态异常并主动发出告警，避免形成云边网络隧道黑洞，造成数据包丢失、用户业务长时间中断。以网络故障检测为基础，本方案创新性的提出多维异构运维数据集成异常检测技术，运用机器学习人工智能等技术结合边缘平台领域知识，自动发现硬件、系统、网络、平台等异常行为，实现秒级发现问题，主动感知故障，故障发现准
10、确率和召回率均高达90%以上，处于行业领先水平。为了提升故障智能诊断水平，还首次提出了Al辅助FFDC日志故障诊断技术，结合序列和性能双重分析模型，智能分析服务器启动“黑匣子”，从几百万行日志中自动挖掘故障关联信息，诊断服务器部件异常，将服务器故障定位时间从人工处理2周减少到了2小时，大大节省了运维成本，提升了运维效率。 异构边缘算力平台智能编排调度技术本方案具备业界领先的多边缘智能编排调度技术，支持多种集群级资源调度策略，包括多边缘集群位置、资源平衡算法、多边缘集群硬件故障排除集群算法等，通过边缘节点智能调度资源，实现应用业务毫秒级交互。以资源平衡型应用编排为例，边缘平台上的资源多样，例如G
11、PU、加密卡、高性能网卡等设备，当用户的应用需要某些特定的资源时，应用编排需要能够感知应用对资源的需求，并结合当前平台中可使用的资源，实现应用后台的智能调度。还创新性的提出联邦分层镜像编排调度机制，通过镜像代理服务器缓存的元数据信息，基于地理位置亲和性、网络时延、资源消耗等智能调度策略，选择最佳的多个边缘节点逐层获取镜像数据，并自动构建目标镜像，实现应用秒级部署启动和极致的用户体验。 基于混闪多盘文件系统的分布式软件定义存储本方案提出了一种多盘文件系统，有效的发挥了SSD的性能优势以及HDD的容量优势。可以将频繁访问的元数据置于高性能介质，并在文件系统内部构建了冷热分层的机制，尽可以保证随机访
12、问发生在SSD中进行，顺序访问发生在HDD。多盘文件系统的实现首先解决了机械盘元数据访问瓶颈问题，同时实现了本地文件系统进行冷热数据分层，支持读写缓存。这一技术的实现，使得以传统存储介质为主存储的系统性能在不进行节点扩容的情况下性能得到大幅度提升。大大的降低了用户的成本。经验证，系统性能达到峰值时，时延IOmS,同时在多级快照的场景中，卷的性能下降5%。以多盘文件系统为基础，本方案进一步实现了分布式的存储系统，并利用多盘文件系统追加写的特性，将分布式事务与本地写操作结合，有效避免了传统分布式存储的双写问题。这一技术确保数据一致性的情况下避免了二次写入时写放大问题，这在分布式系统数据一致性方案中
13、属首创。写放大问题的解决，意味着分布式存储系统中存储介质的性能可以得到充分的发挥，在硬件资源不变的情况下可以将整系统的性能提升一倍，同等性能的情况下为用户节约一半的成本。方案已经成功部署到联想多家工厂，实现整体网络资源的负载均衡和高可用（HA）,服务器软件资源，安全更新的集中管理，网络10,服务器存储IO的优化和服务器资源的动态控制和能源监控。实施情况仅列出近3年来所实施的项目名称即可，包括在实施的项目； 2021年“联想惠阳工厂柔性制造服务器边缘云化项目”已实施 2021年“联想匈牙利工厂柔性制造服务器边缘云化项目”已实施 2022年“联想新南方工厂产线应用边缘云化项目”实施中 2023年“
14、联想天津工厂产线与Al分析类应用边缘承载项目”实施中其他相关情况可选择性列出诸如用户满意度反馈情况、第三方权威机构评价等；2020年：获CCF科学技术奖技术发明二等奖（见图1） 2021导?布2020年CCF料学技术奖技术发明二等奖年：获国际智能运维挑战赛冠军（见图2） 2021 目奖Oi MU3IMMJ洪n”YauMlUVy* *-*-* * （图 4） 2022年：发布联想边缘计算白皮书予“1J65G熊应用的异构倏量级MEC少接入山看计算系筑”QI目主要完成人黄量、李 2022年：联想当选“2022中国边缘计算企业20强”第六、王福、郭双栓、M）怔湾，R亮亮、那忠轴（图1）年：“基于5GMEC的AR应用”获世界物联网大会项（见图3）M,一三IH三x,I卜1mJI穿MfcMNAMMMAft冒，l2O21nmRXKIH9-9Ice三e卜冠军1H1吃FIIUB（图2）（图3）（图2）32021年：基于联想边缘云技术打造的联想边缘计算一体机通过信通院ECReady边缘一体机权威评测（见图4）边餐一体机联收件隔公司捱明计,平尔HksY，明过C2.MKttMOAM一修1瑟卡。弧我京,过D创4内彝口出：*tQiVLel0vWMnat*me*w*（图5）位，在边缘解决方案提供商中排第2位（见图5）
