随着万物互联时代的到来,网络边缘设备产生的数据量飞速增长,带来了更高的数据传输带宽需求,同时,新型应用也对数据处理的实时性以及数据存储也提出了更高的要求。传统的云计算模型不能满足现有的性能需求,因此,边缘计算模型应运而生。

边缘计算是指在网络边缘节点来处理、分析数据。那么,为什么边缘计算在最近几年的时间内登上了“快车道”,并呈现出力压“云计算”的趋势呢?

物联网技术的发展,成为边缘计算的催生剂

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边缘计算增长背后的催化剂来源于物联网设备的使用越来越多。这些设备允许个人和企业以前所未有的方式将物理设备连接到网络。就技术而言,物联网设备正变得越来越受欢迎。爱立信公司进行的研究表明,未来物联网设备将会超越手机。

目前,从智能照明到空气污染监测器,物联网设备有各种不同的形状和尺寸。消费者和企业都有大量的设备。这些设备的使用增长远远超出了云计算所能容纳的范围,而边缘计算的出现能在一定程度上缓解这些压力。

传统云计算的不足,边缘计算成为得力助手 

云中心具有强大的处理性能,能够处理海量的数据,自提出以来就在不断改变我们的生活、工作、学习的方式但云计算模型的系统性能瓶颈在于网络带宽的有限性,传送海量数据云中心处理数据都需要一定的时间,这就加大了请求响应时间,用户体验差。同时传统的云计算,在网络带宽、数据实时性、隐私保护、能耗等方面存在一定的弊端。

另外与云计算不同的是,边缘计算允许企业根据需要扩展物联网网络,而无需考虑可用存储(或其成本)。

5G应用离不开边缘计算

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5G的三大应用场景,eMBB增强移动宽带、URLLC超高可靠超低时延通信和mMTC海量大连接物联网决定了其对时延、带宽、安全等方面提出了新的诉求。

而在当前的网络架构中,由于核心网的高位置部署,传输时延较大,不能满足诸如车联网等超低时延的业务需求;此外,随着连接数的不断增加,将产生海量的数据,如果所有数据都要在云端进行分析终结,既浪费带宽,也增加了时延。等等这些因素在一定层面决定了5G业务的终结点不可能完全都在核心网后端的云平台。

为了解决这些问题,边缘计算应运而生。相比于传统集中部署的云计算,边缘计算在靠近数据源或用户的地方提供计算、存储等基础设施,并为边缘应用提供云服务和IT环境服务。这样,边缘计算可以将高带宽、低时延、本地化的业务下沉到网络边缘,解决了时延过长、汇聚流量过大等问题,为实时性和带宽密集型业务提供更好的支持。所以5G时代,边缘计算将是建设5G网络边缘云的普遍模式。 

打好边缘战,三大运营商齐头并进 

为了加强自身在边缘计算领域的实力,三大运营商已经开始提前布局,并取得了一定的成绩。

中国电信在MEC方面提出5G MEC融合架构,基于通用硬件平台,支持MEC功能、业务应用快速部署。同时支持用户面业务下沉、业务应用本地部署,实现用户面及业务的分布式、近距离、按需部署。还支持网络信息感知与开放。最后是支持缓存与加速等服务及应用。

目前中国电信在MEC进行了探索。一是,面向大型商场、校园、博物馆等高密度高流量高价值客户,提供缓存、推送、定位服务;二是,面向大型园区、工厂、港口等有本地数据中心和云服务需求的大中型政企客户,提供虚拟专网、业务托管、专属应用等;三是,面向需要跨区域、大范围内给大量最终用户提供就近服务的客户如车联网、CDN、互联网游戏等提供商,提供边缘CDN、存储、行业服务。

中国移动早在2018年10月30日成立了边缘计算开放实验室,致力于提供产业合作平台,凝聚各行业边缘计算的优势,促进边缘计算生态的繁荣发展,目前已有第一批 34 家合作伙伴。并拟定开放入驻、跨界合作;提供服务、成果开放;需求引导、应用为王的目标。

在应用领域,中国移动边缘计算开放实验室已经和合作伙伴进行试验床建设共15项,涵盖了高清视频处理、人工智能、 TSN 等新兴技术,涉及智慧楼宇、智慧建造、柔性制造、CDN、云游戏和车联网等多个场景。

与此同时,在举办的MWC大会上,中国移动还发布了《中国移动边缘计算技术白皮书》明确了技术路线,以及边缘计算“Pioneer 300”先锋行动,目标在2019年评估100个可部署边缘计算设备的试验节点,开放100个边缘计算能力API,引入100个边缘计算合作伙伴,助力商业应用落地。

中国联通早在2018年中国联通在15个省市开展了Edge-Cloud规模试点,打造智慧港口、智能驾驶、智慧场馆、智能制造、视频监控、云游戏、智慧医疗等30余个试商用样板工程。据中国联通集团公司副总经理邵广禄介绍,2019年,中国联通将持续深入贯彻聚焦、创新、合作战略,携手生态伙伴,在全国31省市加快MEC边缘业务规模部署,拓宽行业合作,加速产业实践。此外,据了解,目前中国联通MEC边缘云生态合作伙伴已达153家。

在2019世界移动大会期间,中国联通联合华为等合作伙伴发布了《中国联通CUBE-Edge 2.0及行业实践白皮书》。据了解该白皮书依托中国联通的5G网络演进和MEC业务需求,重点阐述了MEC整体架构和CUDE-Edge 2.0边缘智能业务平台。白皮书中指出,MEC边缘云将高带宽、低时延、本地化业务下沉到网络边缘,成为5G网络重构和数字化转型的关键利器。 

边缘计算能否取代云计算?

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随着网络的发展,各类产品的更新迭代,各大设备厂商,巨头公司开始发力研发边缘计算等技术,但是边缘计算的出现能否取代云计算呢?

尽管边缘计算被大肆宣传,但正如云服务一样,边缘计算并非完美无缺,与IT的其他方面一样,边缘计算有一套网络安全威胁和漏洞,这些风险包括访问设备的弱密码、不安全的通信以及物理安全风险。而除了安全问题,当前边缘计算的发展,还受到联接的海量与异构、业务的实时性、应用的智能性以及数据优化等多方面的制约。

虽然云计算模型在某些情况下可能表现不佳,但在现代网络中仍然占有一席之地。云计算服务非常适合为分散用户提供可从世界任何地方访问的集中服务。虽然那些追求最佳性能的组织可能会开始采用边缘计算,但云计算在可预见的未来仍将存在。

但可以期待的是,随着边缘计算机制的逐步完善,所有难题都将被攻克,而边缘计算也将为物联网市场以及人工智能市场带来最优的应用效果。未来,一切可期!

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