乘勢而起,走進2019年風口“邊緣計算”

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本文將從四個方面分別展開,最終為讀者展現5G、邊緣計算還有云計算的風云糾葛。enjoy~

5G火了,也帶火了邊緣計算。2019年3月,一篇《5G風口擴散,超清視頻邊緣計算概念崛起》的文章意外走紅,直接導致此前不溫不火的 百度搜索暴增。百度指數表明,這一天關于邊緣計算的搜索量是前一天的10倍。

乘勢而起,走進2019年風口“邊緣計算”

很多人把2019年稱作5G元年,其實,2019年也被稱作為邊緣計算元年。

這一年,經歷了5G概念的正式商用,邊緣計算使5G成為可能,而5G“催熟”邊緣計算,兩者相輔而成??梢哉f整個產業對IT和IOT的深度融合充滿信心和期待。

而在云計算行業,邊緣計算也帶來了新的機遇。在國內,阿里云提出了建設數字經濟體,騰訊云提出了產業互聯網,無不敘說著傳統企業已經成為了云計算廠商的攻堅戰。而云計算廠商希也望借助邊緣計算達到云邊協同,從而將計算能力下沉,覆蓋更多用戶場景,最終實現“全面云化”。

本文將以下幾點分別展開,最終為讀者展現5G、邊緣計算還有云計算的風云糾葛:

  1. 邊緣計算是什么
  2. 邊緣計算和5G
  3. 邊緣計算和云計算
  4. 邊緣計算的三大應用場景

一、邊緣計算是什么?

我們先來看看目前對于邊緣計算主流的定義。歐洲電信標準化協會:邊緣計算是在移動網絡邊緣提供 IT 服 務環境和計算能力,強調靠近移動用戶,以減少網絡操作和服務交付 的時延,提高用戶體驗。

  • Gartner:邊緣計算描述了一種計算拓撲,在這種拓撲結構中,信息處理、內容采集和分發均被置于距離信息更近的源頭處完成。
  • 維基百科:邊緣計算是一種優化云計算系統的方法,在網絡邊緣執行數據處理,靠近數據的來源。
  • 百度百科:邊緣計算起源于傳媒領域,是指在靠近物或數據源頭的一側,采用網絡、計算、存儲、應用核心能力為一體的開放平臺,就近提供最近端服務。
  • 邊緣計算產業聯盟:邊緣計算是在靠近物或數據源頭的網絡 邊緣側,融合網絡、計算、存儲、應用核心能力的開放平臺,就近提 供邊緣智能服務。

中文的魅力就在于此,盡管上述關于邊緣計算的釋義有所不同,但是其核心共識只有一個:計算力下沉,在更靠近終端的網絡邊緣上提供服務。

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ICT(信息、通信和技術縮寫)迄今為止,無論是電信網時代、互聯網時代還是現在的云計算+物聯網時代,都遵循著“終端-邊緣-中心”模式。而邊緣計算相比較之前,更多的是邊緣側小規模數據處理,從而達到快速決策的效果。

二、邊緣計算和5G

筆者非常認同一句話:4G改變生活,5G改變社會。

4G剛誕生時,人們對于4G效用非常疑惑,認為4G再快能有什么用?而現在,4G發展這些年已經接管了我們的方方面面,相信每個人都能硬氣的回答:4G很快真的很有用。

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5G的誕生和商用也將孕育出超乎多數人想象的新場景和新應用。4G之于消費互聯網,恰如5G之于產業互聯網。

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而邊緣計算,正在5G核心技術關鍵的一環,甚至可以說是黑科技。根據ITU(國際電信聯盟)暢想的5G三大類使用情景大帶寬eMBB、低時延uRLLC和大規模(海量)連接mMTC。這些場景需求的網絡性能要求很高,但是現在的傳輸側網絡硬件升級有限。于是,邊緣計算通過網絡架構的優化,解決了不同應用帶來的多樣化網絡需求。

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5G時代,傳輸網架構中引入邊緣計算技術,在靠近接入側的邊緣機房部署網關、服務器等設備,增加計算能力,將低時延業務、局域性數據、低價值量數據等數據在邊緣機房進行處理和傳輸,不需要通過傳輸網返回核心網,進而降低時延、減少回傳壓力、提升用戶體驗。

三、邊緣計算和云計算

說起云計算和邊緣計算,可謂是相輔相成。

從技術和商業的演進來看,云計算廠商將中心化的計算能力下沉到用戶邊緣側,從而滿足更廣連接、更低時延、更好控制等需求。

根據中國信通院牽頭撰寫的《Global Management Framework of Distributed Cloud》核心思想,在于邊緣計算在全局化的分布式節點組合形態進階,最終邊緣云和中心云形式分布式一體化形式。

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分布式云示意圖,來源《云計算與邊緣計算協同》

如上圖,整個數據鏈分為三大部分:中心管理平臺、分布式云處理節點和數據產生終端。中心為重的策略不會改變,但是為了達到更低延時的效果,架構勢在必行。以上圖為例,終端設備中產生了大量數據,如果同時上傳到中心管理平臺處理,云端會有巨大的壓力(所以還是性能的鍋)。

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假設每個地區都有自己的分布式邊緣云,邊緣計算節點可以負責自己范圍內的數據計算和存儲工作。而那些經過處理的數據分為低延時需求和高延時需求數據,低延時需求數據經過處理處理后及時反饋結果同時上傳到中心云端,而高延時數據邊緣云經過處理后再上傳中心云,再返回結果。

邊緣計算和云計算緊密結合,中心云端主要以高性能計算和備份共享為主,而邊緣云主要起到實時處理分析和節省流量的作用。

四、邊緣計算的三大應用場景

場景一:邊緣計算&CDN

CDN全稱叫內容分發網絡,是一種以存儲換時延的技術。簡單來說就是通過將熱點資源緩存到用戶周圍,以提高用戶訪問資源的速度。這種技術目前被應用于互聯網的方方面面,可謂稱得上是互聯網的“快遞員”。

然而傳統的CDN主要還是以緩存靜態資源,如果是動態資源的計算服務,必須要回源到中心源站。利用邊緣計算可以保障大量的計算需要在離終端很近的區域完成計算,完成苛刻的低延時服務響應。

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來源,網絡演示了整個邏輯。

而且CDN企業于邊緣計算產業具備先發優勢,因為CDN本身就是天生的分布式云平臺,其節點經過改造后也可升級為具備存儲、計算、傳輸、安全功能云計算節點,形成處理高頻、高交互的海量數據的能力。

然而由于目前5G的到來,高清視頻和物聯網的發展很難滿足日益增加的海量數據的存儲、計算及交互需求。所以CDN行業也必將完成二次迭代,由傳統的以緩存業務為中心的IO密集型系統演化為邊緣計算系統,構架內容計算網絡,以解決未來物聯網帶來的大連接和低時延需求挑戰。

場景二:邊緣計算&安防

傳統安防領域,一般采用有線方式,有線網絡覆蓋全部的攝像頭,效率差且布線麻煩。采用 WiFi 回傳的方式,WiFi 穩定性較差,覆蓋范圍 較小,需要補充大量路由節點以保證覆蓋和穩定性。且上述兩種方式傳輸至云端或者服務器存儲和處理都會加重了網絡的負載。

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而通過將監控數據分流到邊緣計算節點,從而有效降低網絡傳輸壓力和業務端到端時延。且監控數據和人工智能相結合,以低時延、大帶寬、快速響應等特性彌補當前基于AI的視頻分析中產生的時延大、用戶體驗較差的問題,實現本地分析、快速處理、實 時響應。

場景三:邊緣計算&云游戲

根據 Newzoo2018全球游戲市場報告顯示,2018年全球游戲市場達到1379億美元的市場規模,其中中國達到 379 億美元,占全球游戲收入的28%,而游戲領域的趨勢也不可避免的朝著畫面逼真、豐富演進,動輒幾十G的游戲容量和大顯卡等特點無形中提高了諸多游戲用戶的門檻。此外,游戲領域還有一個特點:快速開發,用戶爆發量大,生命周期短。

隨著互聯網的發展,以及 5G網絡已經成為現實的今天?!霸朴螒颉边@個名詞也開始被越來越多的廠商利用,一來可以讓用戶不受限設備和場地,二來可以使廠商利用云端按需彈性的優勢,充分的利用IT資源從而降低成本。

所謂“云游戲”,就是所有游戲都在云端服務器中運行,云端將渲染完畢后的游戲畫面壓縮后通過網絡傳送給用戶發送到終端。在終端,用戶的游戲設備不需要任何高端處理器和顯卡,只需要具備基本的視頻解壓和指令轉發功能即可。

乘勢而起,走進2019年風口“邊緣計算”

同時對于大型多人在線游戲MMORPG,同一區域的玩家通過連接一個邊緣計算節點,大大減少他們的延遲;同時云端運行游戲,減少本地游戲體積,使玩家可以方便、 快捷地接入游戲。

參考資料:

[1] 《中國移動邊緣計算技術白皮書》 中國移動

[2] 《終于有人把5G和邊緣計算的關系說清楚了》 邊緣計算社區

[3] 《5G起航,全面掌握之高考6問》 蛋蛋團(ID:dandan_tuan)

[4] 《云計算與邊緣計算協同》 云計算開源產業聯盟

[5] 《從CDN到邊緣計算,近水樓臺是否先得月?》 SDNLAB君

 

作者:Pasca,微信公眾號:蛋蛋團(ID: dandna_tuan),專注技術科普和產品揭秘

本文由 @Pasca 原創發布于人人都是產品經理,未經許可,禁止轉載

題圖來自Unsplash, 基于CC0協議

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  1. 感謝作者,寫的非常棒 ?? 已關注。作者是云計算從業人士?

    來自上海 回復
    1. 謝謝您的認可

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