CNCF案例研究：DENSO如何與Kubernetes一起推動汽車邊緣計算的發展

• 2019 年 12 月 4 日
• 筆記

• 發布率每年增加到10個新應用程式
• 非關鍵應用程式開發周期減少到兩個月
• 每周都會推出一個新的原型

行業：汽車

地點：日本

雲類型：混合

挑戰：效率、速度

產品類型：託管

使用的CNCF項目包括：Envoy、Fluentd、Helm、Kubernetes、Prometheus

挑戰

DENSO是世界上最大的汽車零部件供應商之一。隨著聯網汽車的出現，該公司成立了一個數字創新部門，擴展到軟體領域，致力於汽車邊緣和汽車雲產品。但在創建整合的汽車邊緣/雲平台方面，存在一些技術挑戰，研發產品經理Seiichi Koizumi表示：「計算資源的數量、偶爾缺乏移動訊號、以及數量龐大的分散式汽車。」

解決方案

Koizumi的團隊意識到，因為移動服務每天都在發展，所以他們需要雲原生生態系統的靈活性。在考慮了其它編排器之後，DENSO選擇了Kubernetes作為編排，並加了Prometheus、Fluentd、Envoy、Istio和Helm到平台。今天，DENSO使用汽車邊緣電腦，私有的Kubernetes雲，以及託管的Kubernetes (GKE、EKS和AKS)。

影響

在DENSO傳統的瀑布開發模型中，關鍵層特性可能需要2-3年才能實現。使用Kubernetes平台和敏捷方法，非關鍵軟體有兩個月的開發周期。現在，每年有10個新的應用程式發布，每周都有一個新的原型發布。「通過使用Kubernetes的託管服務，如GKE/EKS/AKS，我們可以統一環境，簡化我們的維護操作。」Koizumi說。

DENSO於1949年從豐田公司分離出來，是當今世界上最大的汽車供應商之一，綜合凈收入為483億美元。

該公司的使命是「通過創造價值和對未來的展望，為更美好的世界做出貢獻」 – 近年來，這願景的一部分已經在汽車邊緣和汽車雲上得到了發展。

隨著互聯汽車的出現，DENSO成立了數字創新部門，將業務從發動機、制動系統等汽車零部件的關鍵層，拓展到非關鍵分析和娛樂層。研發產品經理Seiichi Koizumi將聯網汽車比作智慧手機，他表示，DENSO希望能夠快速、輕鬆地為汽車的「白板」開發和安裝應用程式，並根據駕駛者的偏好進行迭代。因此，「我們需要一個靈活的應用平台，」他說。

但是，在車輛邊緣和車輛雲產品上的工作，意味著有幾個技術挑戰：「大量的計算資源，偶爾缺乏移動訊號，以及大量的分散式車輛，」Koizumi說：「我們正在應對這些挑戰，以創建集成的汽車邊緣/雲平台。」

Koizumi的團隊意識到，因為移動服務每天都在發展，所以他們需要雲原生生態系統的靈活性。在評估技術時，他們遵循以下標準：因為他們的服務推動的業務需要支援多個雲和內部環境，所以解決方案需要與雲無關，沒有廠商鎖定和開放治理。它還必須支援邊緣雲集成環境。

在考慮了其他編排器之後，DENSO選擇了Kubernetes作為編排，並加了Prometheus、Fluentd、Envoy、Istio和Helm到平台。在實現過程中，團隊使用「設計思維來澄清用例及其價值主張」，Koizumi表示。接下來，敏捷開發團隊以DevOps的風格開發POC，然後開發MVP。他補充稱：「即使在開發階段，我們也保留了面向最終用戶的渠道。」

在這個過程中得到的教訓是引入專家的價值。「我們試圖從頭開始學習Kubernetes和雲原生技術，但花了比預期更多的時間，」Koizumi說：「我們讓Kubernetes的專家加入了我們的團隊，這極大地加快了開發速度。」

「另一項顛覆性創新即將到來，為了在這種情況下生存下去，我們需要改變我們的文化。」 – Seiichi Koizumi，DENSO數字創新部研發產品經理

今天，DENSO使用車輛邊緣電腦、私有的Kubernetes雲，以及在GKE、EKS和AKS上的託管Kubernetes。「我們正在開發基於微服務和服務網格架構的汽車邊緣/雲集成平台，」Koizumi說：「我們將雲擴展到多個車輛邊緣，並將其作為統一的平台進行管理。」

雲原生使DENSO能夠通過新的行車記錄器交付應用程式，它有安全的連接，可以將數據收集到雲中。「它就像一部智慧手機，」他說：「我們通過雲安裝新的應用程式，並獲取數據，我們可以通過行車記錄器不斷更新新的應用程式。」

統一的雲原生平台與敏捷開發相結合，對生產力產生了積極的影響。關鍵層特性，例如那些涉及引擎或制動系統的特性，在DENSO可能需要2-3年才能實現，因為測試安全性需要時間，但也因為傳統的瀑布開發模型。使用Kubernetes平台和敏捷方法，非關鍵軟體有兩個月的開發周期。現在，每年有10個新的應用程式發布，通過部門的scrum方式開發，每周都會引入新的原型。

「我們的團隊中有Kubernetes的專家，這大大加快了開發速度。」 – Seiichi Koizumi，DENSO數字創新部研發產品經理

應用程式的可移植性也提高了開發者的效率。「沒有必要再去關心多雲平台的差異了。」Koizumi說：「現在，我們也在努力在車載邊緣和雲平台之間實現同樣的可移植性。」

另一個改進是：像DENSO這樣的汽車一級供應商總是有多個二級供應商。「為了提供汽車級的高可用性服務，我們嘗試在多雲平台上做同樣的事情，」Koizumi表示。在Kubernetes之前，同時維護兩個不同的系統是很困難的。「通過使用Kubernetes的託管服務，如GKE/EKS/AKS，我們可以統一環境，簡化我們的維護操作。」他說。

雲原生也深刻地改變了DENSO的文化。這個數字創新部門被稱為「諾亞方舟」，成員從二人增加到70人，並計劃在明年增加一倍多。他們的運作方式與日本傳統的汽車文化完全不同。但Koizumi說，就像該公司在過去十年里接受了混合動力汽車帶來的變化一樣，隨著科技公司進入互聯汽車領域，他們現在又在這樣做了。他說：「另一項顛覆性創新即將到來，因此，為了在這種情況下生存下去，我們需要改變我們的文化。」

展望未來，Koizumi和他的團隊希望無伺服器和零信任的安全架構成為Kubernetes的重要增強特性。他們很高興DENSO也來湊熱鬧。「移動服務業務需要敏捷性和靈活性。」他表示：「DENSO正試圖將雲計算的固有靈活性引入到車輛基礎設施中。」