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關于邊緣計算需要了解的4件事 —— 文章正文2020-04-11

邊緣計算已在今天技術時代思潮中占據一席之地,已經成為發掘新穎性和前沿思維的主題之一。近年來,人們一直認為這種計算方式是探索未來的重要方式。但是直到現在,關于邊緣計算的很多討論仍只是假設性的,因為支持邊緣計算所需的基礎設施尚未完善。

關于邊緣計算,你需要了解的4件事

現在,從微數據中心到專用處理器到必要的軟件,再到進入應用開發人員、企業家以及大型企業手中,邊緣計算的資源正發生巨大的改變。在回答有關邊緣計算的有用性和含義的問題時,我們可以跳出理論。那么,現實世界的證據告訴我們關于這一趨勢是什么?特別是,邊緣計算的炒作是否值得,還是不合時宜?

接下來,我們將簡要探討一下邊緣計算市場的現狀。歸根結底,現實證據表明邊緣計算是一種出于成本和性能考慮的去中心化應用的真實需求。邊緣計算的某些方面被大肆宣傳,而另一些方面卻不為所動。以下四個方面的內容主要對邊緣計算現在和將來的功能作簡要探討,讓大家對邊緣計算有一個更更加全面的了解。

1、邊緣計算不僅僅只是降低延遲

邊緣計算是一種使計算和數據存儲更接近所需位置的范例。它與傳統的云計算模型形成鮮明對比,傳統的云計算模型中的計算集中在少數幾個超大規模數據中心中。這里所說的邊緣可以是比傳統云數據中心更靠近最終用戶或設備的任何地方。它可以是100公里或1公里之外,也可以是本地或終端設備上。

無論采用哪種方法,傳統的邊緣計算描述介紹都強調邊緣計算的核心功能是使延遲最小化,以改善用戶體驗或啟用對延遲比較敏感的新應用。延時對很多應用確實不利,盡管緩解延遲是一個重要的應用,但它可能不是最有價值的應用。邊緣計算的另一個應用是最大程度地減少往返于云端的網絡流量或是人們常說的云卸載,這可能會帶來與緩解延遲相同的經濟價值。

隨著科技的快速發展,移動設備流量急劇增長。但是由于自身資源及計算性能有限,智能移動設備在處理計算密集型和時間敏感型應用時可能面臨著能力不足的情況。邊緣計算針對傳統云計算能力不足,在移動用戶附近的無線接入網絡邊緣提供云計算功能,滿足快速交互響應的需求,提供普遍且靈活的計算服務。為使用邊緣網絡提供的服務,移動設備如何將所承擔的任務卸載到邊緣服務器,進行高效合理的卸載決策,已經成為目前邊緣計算問題的主要研究方向。

云卸載的主要驅動因素是用戶、設備或傳感器生成的數據量的爆發性增長。應對邊緣計算中的數據挑戰的初創公司Macrometa的首席執行官Chetan Venkatesh表示“從根本上講,邊緣是一個數據問題?!敝猿霈F云卸載,是因為遷移所有這些數據需要花費大量的金錢,許多人寧愿不將數據遷移到其他地方。邊緣計算提供了一種從生成的數據中提取價值的方法,而且永遠不會將其移出邊緣。如有必要,可以將數據優化為更經濟的子集,發送到云端進行存儲或進一步分析。

云卸載的一個非常典型的應用是處理視頻或音頻數據,這是最耗費帶寬的兩種數據類型。

2、邊緣是云的延伸

盡管早期有炒作說明邊緣計算會取代云,但其實說邊緣擴展了云的范圍更準確一些。它不會影響到越來越多的應用將遷移到云端的發展趨勢。但是,去中心化的數據中心和按需設計和使用的微云將變得越來越多。這些邊緣云中心同樣使用從傳統云中心演變而來的工具和方法進行管理,并且隨著時間的流逝,云與邊緣之間的界線將變得越來越模糊。

例如,當前無論是AWS還是Microsoft Azure都會根據用戶不同的應用需求,推薦不同的產品。如果用戶是一家希望進行本地邊緣計算的企業,那么亞馬遜現在會向他發送一個AWS Outpost,這是一個完全組裝好的計算和存儲機架,可以模仿亞馬遜自己的數據中心的硬件設計。它安裝在客戶自己的數據中心中,并由Amazon監視、維護和升級。重要的是,邊緣運行AWS用戶依賴的許多相同服務,例如EC2計算服務,從而使邊緣在操作上類似于云。 Microsoft的Azure Stack Edge產品也有類似的目標。這些產品傳遞了一個明確的信號,即云提供商希望將云和邊緣基礎架構統一在一個保護傘下。

3、邊緣基礎設施正在逐步完善

盡管某些應用最好在本地運行,但在許多情況下,用戶希望從邊緣計算中受益,卻不希望在本地投資過多。這就需要訪問一種新型的基礎架構,該基礎架構看起來很像云,但是在地理上比如今構成云的幾十個超大規模數據中心分布得更多。這種基礎架構現在才剛起步,并且它可能會分三個階段發展,每個階段都通過越來越廣泛的地理分布擴展邊緣范圍。

階段1:多區域和多云

要實現快速的計算服務響應,就必須就近提供計算服務,那么覆蓋多區域的邊緣基礎設施必不可少。例如,AWS在22個地理區域設有數據中心,另外還有四個已宣布建設。為北美和歐洲用戶提供服務的AWS客戶可以在北加利福尼亞州和法蘭克福地區運行其應用。從一個區域到多個區域可以大大減少延遲,對于大量應用程序來說,這就是提供良好用戶體驗所需要的。

階段2:區域優勢

邊緣演進的第二階段將邊緣擴展到更深一層,利用數百或數千個位置的基礎架構,而不是僅在幾十個城市中的超大規模數據中心。事實證明,有一些參與者已經擁有這樣的基礎架構足跡:內容交付網絡。CDN作為邊緣計算的先驅已有二十年了,它們將靜態內容緩存到更接近最終用戶的位置,以提高性能。 AWS有22個區域,而像Cloudflare這樣的典型CDN有194個。

現在不同的是,這些CDN已開始向通用工作負載開放其基礎結構,而不僅僅是靜態內容緩存。如今,諸如Cloudflare,Fastly,Limelight,StackPath和Zenlayer之類的CDN都提供了容器即服務,VM即服務、裸機即服務和無服務器功能的某種組合。換句話說,他們開始看起來更像云提供商。具有前瞻性的云提供商(例如Packet和Ridge)也提供了此類基礎架構,而AWS又邁出了提供更多區域化基礎架構的第一步,引入了第一個所謂的洛杉磯本地區域,并承諾將提供更多本地區域。

階段3:訪問邊緣

邊緣演進的第三階段將邊緣進一步向外擴展,以至與最終用戶或設備僅相距一兩個網絡躍點。在傳統的電信術語中,這稱為網絡的訪問部分,因此這種類型的體系結構已被標記為訪問邊緣。Access Edge的典型外形是微型數據中心,甚至可以部署在路邊或蜂窩網絡塔樓的底部。

Vapor IO、EdgeMicro和EdgePresence等新進入者已經開始在美國的少數城市中建立這些微型數據中心。2019年是第一個主要擴建年份,2020年至2021年將繼續在這些擴建項目上投入大量資金。

早期采用者已經以多種方式利用了區域邊緣,包括用于各種云卸載應用以及減輕了用戶體驗非常關鍵的一些應用(如在線游戲,廣告服務和電子商務)中的延遲。相比之下,自動駕駛汽車、無人機、AR/VR、智慧城市、遠程醫療等對于邊緣訪問的要求更高。

4、需要新軟件來管理邊緣

上面概述了邊緣計算的各種應用,邊緣計算將可以出現在任何地方。但是,無論邊緣位于何處,都可以使用相同的工具和流程來管理云和邊緣。這將需要對用于在云中部署、擴展和管理應用程序的軟件進行升級,而軟件在設計時就需要考慮到單個數據中心。

現在,支持邊緣計算的資源不斷涌現,不過邊緣計算仍處于起步階段,但已從理論轉向實際應用。目前行業還在迅速發展過程中,云也只有14年的發展歷史而已,因此,我們完全有理由相信邊緣計算將給人類帶來巨大的改變。


(責任編輯:  來源:  時間:2020-04-11)
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