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边缘计算的热度在急剧攀升

发布时间:2020-03-04 01:47:12  来源:起点边缘    采编:佚名  背景:

边缘计算是在靠近物或数据源头的网络边缘侧,融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台。边缘计算与云计算互相协同,共同助力各行各业的数字化转型。它就近提供智能互联服务,满足行业在数字化变革过程中对业务实时、业务智能、数据聚合与互操作、安全与隐私保护等方面的关键需求。

“边缘计算”究竟是何方神圣

边缘计算本质上是一种服务,就类似于云计算、大数据服务,但这种服务非常靠近用户;为什么要这么近?目的是为了让用户感觉到刷什么内容都特别快。边缘计算着重要解决的问题,是传统云计算(或者说是中央计算)模式下存在的高延迟、网络不稳定和低带宽问题。举一个现实的例子,几乎所有人都遇到过手机APP出现404错误的情况,这样的一些错误出现就和网络状况、云服务器带宽限制有关系。由于资源条件的限制,云计算服务不可避免收到高延迟、和网络不稳定带来的影响,但是通过将部分或者全部处理程序迁移至靠近用户或数据收集点,边缘计算能够大大减少在云中心模式站点下给应用程序所带来的影响。边缘计算,和雾计算同一时间出现,事实上两个概念之间有重叠的地方。这两个词是从2011年开始出现,如今已经成为了巨头的投资热点。

云计算、边缘计算、CDN

边缘计算与云计算各有所长,云计算擅长全局性、非实时、长周期的大数据处理与分析,能够在长期维护、业务决策支撑等领域发挥优势;而边缘计算更适用局部性、实时、短周期数据的处理与分析,能更好的支持本地业务的实时智能化决策。边缘计算的出现就是为了弥补现阶段云计算所面临的一些短板,配合、促进云计算的发展。因此,边缘计算与云计算之间不是替代关系,而是互补协同关系。边缘计算与云计算需要通过紧密协同工作才能更好的满足各种需求场景的匹配,从而放大边缘计算和云计算两者的应用价值。在现如今的云市场上,云计算的巨头们依托云计算先发优势,将云计算技术下沉到边缘侧,都在大力发展边缘计算。

而CDN,即内容分发网络,其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构,将网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”,使用户可以就近取得所需的内容,以提高用户访问网站的响应速度。CDN与边缘计算都是在用户体验要求不断提高,用户数量、数据流量激增的背景下产生。CDN中的网络“边缘”和边缘计算中的“边缘”含义接近,都意味着和以往的网络架构不同,服务器更接近于网络边缘。但是相较于CDN,边缘计算下沉的位置更深。由于物理距离的减少,自然边缘计算相较于CDN时延进一步降低。我们认为未来CDN的演进方向之一是形成边缘计算系统。

边缘计算的优势

·实时或更快速的数据处理和分析:数据处理更接近数据来源,而不是在外部数据中心或云端进行,因此可以减少迟延时间。

·较低的成本:企业在本地设备的数据管理解决方案上的花费比在云和数据中心网络上的花费要少。

·网络流量较少:随着物联网设备数量的增加,数据生成继续以创纪录的速度增加。因此,网络带宽变得更加有限,让云端不堪重负,造成更大的数据瓶颈。

·更高的应用程序运行效率:随着滞后减少,应用程序能够以更快的速度更高效地运行。

削弱云端的角色也会降低发生单点故障的可能性。

边缘计算参考架构

从架构的横向层次来看,具有如下特点:

•智能服务基于模型驱动的统一服务框架,通过开发服务框架和部署运营服务框架实现开发与部署智能协同,能够实现软件开发接口一致和部署运营自动化;

•智能业务编排通过业务Fabric定义端到端业务流,实现业务敏捷;

•联接计算CCF(Connectivity and Computing Fabric)实现架构极简,对业务屏蔽边缘智能分布式架构的复杂性;实现OICT基础设施部署运营自动化和可视化,支撑边缘计算资源服务与行业业务需求的智能协同;

•智能ECN(EdgeComputing Node)兼容多种异构联接、支持实时处理与响应、提供软硬一体化安全等;

边缘计算参考架构在每层提供了模型化的开放接口,实现了架构的全层次开放;边缘计算参考架构通过纵向管理服务、数据全生命周期服务、安全服务,实现业务的全流程、全生命周期的智能服务。

驱动边缘计算部署的四个重要因素

延迟/确定性

目前大部分企业数据是在企业数据中心或云上进行集中处理,边缘计算能够有效降低这种远离应用设备带来的延迟(网络处理和传输速度)。

数据/带宽

边缘数据的半衰期可能非常低(例如,最有价值的在内部事件发生的毫秒数),或者可能具有极限的值。边缘计算能够有效地处理这类数据减少或过滤数据,并且只转发有意义的数据或元数据到数据中心。

有限的自主性

有些场景需要保持操作的持续性,当与内核的连接下降或消失时,边缘计算能够提供足够的处理能力(虽然不够强大和丰富)。

隐私/安全

边缘数据将变得更加私密(个人健康、面部或语音识别数据、私人场所的互动)或机密(关键的工厂内部数据)。边缘计算通过处理、存储和/或丢弃适当的数据来满足保护隐私的监管需求,减少数据泄露风险。

边缘计算应用场景

既然边缘计算是云计算的重要补充,那么边缘计算的应用场景又有哪些呢?边缘计算模式的基础特性就是将计算能力更接近于用户,即站点分布范围广且边缘节点由广域网络连接。

供零售/金融/远程连接领域使用的“开箱即用云”

提供了一系列可定制边缘计算环境,这类边缘计算主要提供给企业使用,并服务于特定产业应用。它从根本上与分布式结构相结合来达到以下效果:降低硬件消耗,多站标准化部署,灵活更替部署在边缘侧的应用(不受硬件影响,同一应用在所有节点上一致运行),提升弱网络条件下的运行稳定性。如果联网的条件有限制,通过将联网方式设定为有限网络连接时,可以提供内容缓存或提供计算、存储服务以及网络服务,比如新零售边缘计算环境。

移动连接

在5G网络大规模普及前,移动网络仍保持着受限和不稳定的特性,因此移动/无线网络也可以看作是云边缘计算的常见环境要素。许多应用或多或少都依赖于移动网络,例如应用于远程修复的增强现实、远程医疗、采集公共设施(水力,煤气,电力,设施管理)数据的物联网设备、库存、供应链以及运输解决方案、智慧城市、智慧道路和远程安全保障应用。这些应用都受益于边缘计算就近端处理的能力。

通用用户驻地设备(uCPE)

特点是网络连接有限,工作量较为稳定但需确保可用性高,同时,它也需要一种方法来支持跨上百至上千节点的数据应用混合安置,而拓展现有uCPE部署也将成为一项新要求。而这点非常适用于网络功能虚拟化(NFV Network Function Virtualization)应用,尤其当不同站点可能需要不同系列的服务链应用,或是区域内一系列不同的应用需要统一协作时。由于本地资源的利用以及必须满足在间断的网络连接下进行存储和进行数据处理,我们可需要支持网状或层次式的结构。自我修复以及与远程节点管理相结合的自我管理都是必须条件。

卫星通信(SATCOM)

该场景以大量可用的终端设备分布于最偏远和恶劣的环境为特征。将这些分散的平台用于提供托管服务极为合理的,尤其是当考虑到极高的延时,有限的带宽以及跨卫星通讯的费用。具体事例可能包括船舶(从渔船到油轮),飞机,石油钻井,采矿作业或军事基础设施。

边缘计算发展

边缘计算的目标是解决各个行业通过物联网技术实现数字化和智能化转型中的所遇到的五大难题,这也正是边缘计算的价值所在。边缘计算环境是构成物联网生态系统的诸多元素的一个子集,它剔除了管理、安全和分析功能。边缘计算整个体系中包含了四个关键部分:智能设备(资产)、智能网关、智能系统、智能服务,它是联接物理世界和虚拟世界的一道“桥梁”。

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