0 背景

        笔者在前面的几篇文章从设备管理和运维的角度解读了kubeedge的相关代码流程和架构。本文将切入kubeedge edgecore的另一个核心业务，即边云协同处理设备元数据相关代码的解读。如果说前面的设备管理和运维并不能体现kubeedge作为边缘计算数据处理平台的特点，本文开始的元数据处理将真正展现kubeedge边云协同处理数据的能力。它可以像在云上使用kubernents一样，对云原生API接口进行调用，实现应用在边缘设备上的快速部署，在云端和边缘侧的无缝迁移。这一系列解读的主题包含MetaManager、edged、servicebus和edgehub几个模块，笔者将依然按照前面逆向的思路，从代码架构、上下文通信，主流程和业务的视角进行解读。

1 MetaManager代码架构

        MetaManager翻译过来就是元数据管理，它是部署在kubeedge edgecore中非常重要的数据管理模块，无论是来自云端还是边缘侧设备本身处理的数据，都需要通过这个模块操作边缘侧的数据库或者是K8S。它是数据库访问和边云数据协同的枢纽，屏蔽了平台差异，实现了边云数据的同步，上送云端的数据可以在边缘侧灵活控制，比如先清洗再上送云端。它实现了轻量级kubernents在边缘侧的部署，屏蔽了应用在云端和边缘侧的平台差异，可以很方便地将应用从云端卸载到边缘侧，而边云协同和应用的灵活卸载，是边缘计算平台一个非常重要的特性。

        如上图所示左边是MetaManager实现的代码文件和文件夹，我们将其按照逻辑关系映射到右边的代码架构。从上到下依次是模块入口，即metamanager文件，实现了整个模块的注册和主流程的控制。接下来是消息收发处理process，负责对来自edged或者edgehub的消息进行处理，调用数据库操作接口保存或者同步数据到云端。再接下来是meta服务端，主要接收来自云端的http请求处理，对k8s进行操作。最后就是meta客户端，这是站在edged的视角看的，edged在这种场景下充当服务端。将来自edged的元数据保存在数据库中，并同步到云端。这些模块之间是如何交互的呢，下一节将详述。

2 MetaManager上下文

        如下图所示是MetaManager在edgecore中所处的位置。从图中可以看出MetaManager是整个边缘侧数据操作的核心，控制来自云端或者边缘侧的数据操作。在南向方向跟edged相关联，主要作为edged的客户端，转换edged的消息，发送dao的操作消息，进而操作数据库。北向跟edgehub关联，接收来自云端或者手机端的app操作，可以方便应用灵活卸载到边缘侧，接收来自云端对数据的操作。东向作为模块入口，实现了MetaManager注册到edgecore的消息处理模块beehivecontext，打通MetaManager和上下文的通信通道。西向则主要是对数据库进行增删改查操作，可以让边缘侧应用操作数据，也可以让云端的应用无缝操作该边缘侧的数据。

        上图中几条红色的虚箭头代表了几个数据处理的方向。首先是控制入口可以来自云端或者边缘侧的app，MetaManager屏蔽了在云端和边缘侧操作的差异，让开发者无需关注数据处理的API是在云端使用还是在边缘侧使用，应用可以在需要的时候被卸载到边缘上来。这得益于kubernents的跨平台部署，而在MetaManager中恰恰部署了一个裁剪后的kubernents。此时的边缘设备实际上就是一个kubernents中的nodes，在应用部署上，可以跟在云端操作一样。解决了数据处理的模型灵活卸载，接下来就是数据存储的问题，同样的MetaManager围绕边缘侧和云侧的数据，按照就近处理的边缘计算特点，在边缘设备上为数据准备了存储环境，pod可以根据自己的需求，选择将数据在本地处理或者上送云端处理。

3 MetaManager主流程交互

        上面给出了MetaManager的数据处理方案，那整个MetaManager是怎么跑起来的呢？如下图所示是MetaManager的注册和启动过程。首先这个模块是属于edgecore，在edgecore中采用的消息分发的机制，内部各个模块之间通过beehive这套消息框架进行交互。所以在edgecore运行初始阶段，就要将MetaManager注册到消息框架上。需要注意的是，edgehub是MetaManager运行的前置条件，因此edgehub需要先初始化，接下来就可以初始化数据库，最后才是调用core注册到消息框架上。

        注册完成后，就可以让MetaManager运行起来，跑起来的MetaManager会监听来自云端或者是edgecore模块内部的消息，如果是来自云端，就调用metaserver进行处理；如果是来自edged的消息，就调metaclient进行处理。处理后的结果都会同步到另一侧。图中红色和绿色圆圈标注的流程就是这两个方向的数据处理过程，在上一节中我们已经介绍过，此处就不再赘述。

        再进一步分析数据处理的过程，其实就跟我们操作数据库或者处理http请求的一般过程类似，如下图所示，这部分不是MetaManager的核心，此处就不再详述。

4 小结

        本文从edgecore的数据的就近处理这一路径切入，介绍了MetaManager的代码架构，上下文和主流程。下一步笔者将深入解读edged模块，敬请期待。