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邊緣計算現狀與未來

邊緣計算現狀與未來

自2015年,《Edge-centric computing: Vision and challenges》Garcia Lopez,P.,Montresor,A.,Epema,D.,Datta,A.等人提出邊緣為中心的計算以來,邊緣計算連續多年被全球領先的資訊科技研究和顧問公司Gartner評為會十大戰略科技發展趨勢之一。邊緣計算在什麼樣的背景下被提出?現狀如何?未來又會走向何方?

邊緣計算被提出的背景

隨著5G、AR/VR、高清視訊、自動駕駛等新業務的孕育興起,電信 網路正在面臨實時計算能力、超低時延、超大頻寬等新的挑戰。促進邊緣計算產業發展,構建健康的生態環境,才能使終端使用者獲取新業務帶來的極致體驗,更加豐富的應用以及更安全可靠的使用。近年來,包括移動運營商、網路裝置供應商、應用開發商,內容提供商在內的產業鏈各方紛紛加速移動邊緣計算推進,促使這一技術獲得了快速發展。移動邊緣計算源自技術實踐和商業實踐,不僅是一項新興技術和部署方式,更是很多行業實現彎道超車的機遇。

目前很多研究機構制定了針對邊緣計算的專項計劃,斯坦佛大學的PlatformLab、卡內基梅隴大學的Open Edge Computing基金會等;網際網路企業也針對邊緣計算推出了相關產品,亞馬遜的AWS GreenGrass Core、微軟的Azure Functions on IoI Edge、阿里巴巴的Link Edge、百度的IoT Intelligent Edge。除此之外,全球範圍的各大通訊運營商也都陸續釋出了邊緣計算白皮書。

邊緣計算現狀

從邊緣計算剛被提出時,人們不清楚邊緣計算是用來幹什麼的,到後麵人們認為邊緣計算可能會取代雲端計算,經過長期的討論和梳理,到現在人們普遍認同了:

  1. 邊緣計算是在聯網裝置越來越多的趨勢下,在靠近資料來源的地方就進處理資料的,這樣無需將所有的資料都傳到雲端去,從而節省了頻寬,降低了網路傳輸的壓力;資料就近處理,省去了資料在網路上來回傳輸時間,從而降低了延遲,給使用者帶來更極致的體驗;不將資料傳輸到公網去處理,從而降低了資料被洩漏的風險,更好地保護了使用者資料的隱私;
  2. 邊緣計算與雲端計算之間不是取代關係,而是相互補充的關係;邊緣計算用來處理延遲低、隱私要求高的高實時性、高安全性資料;雲端計算用來處理延遲要求不太高、計算密集型的web服務任務和離線計算任務;

到此,可以確定人們普遍已經清楚邊緣計算是什麼,能夠幹什麼了。但遺憾的是,邊緣計算還沒有一個事實上的標準,整體還處在一個群雄逐鹿的狀態。從實現方式的維度,邊緣計算業界大致可以分為如下3類:

  1. 雲+端 :邊緣和終端的裝置全部連線到雲上去,雲作為控制平面管理邊緣上的所有負載;在這種方案下,邊緣上的計算能力比較弱,其實更像傳統的物聯網;
  2. 雲+移植的邊+端:各廠商根據各自在雲技術棧的積累,將雲的框架移植到邊緣上來,從而實現了雲、邊、端協同的功能,使邊緣有了較強的計算能力,同時也具有了在邊緣上的叢集管理和編排功能;但這種方案都是廠商各自為政,很難統一;
  3. 開源的雲+邊+端:基於開源社群裡的雲、邊、端解決方案實現的雲、邊、端協同,從開源社群的活躍度判斷雲是kubernetes,邊是kubeedge,端是edgexfoundry,但目前還都比較初級;

筆者比較看好第3類解決方案,也就是雲用kubernetes,邊用kubeedge,端用edgexfoundry,雖然該方案還比較初級,存在很多問題,但個人覺得以目前的社群基礎和開放的態度,是有可能打造出一套穩定的雲、邊、端協同、側重邊緣的邊緣計算方案的。

邊緣計算未來

無論從人們對邊緣計算的認知還是從邊緣計算的現狀來看,還都是側重雲端計算的,這主要體現在計算框架和程式語言上:

  1. 計算框架 目前邊緣計算的框架是根據現有的雲端計算框架進行定製,甚至直接將雲端計算框架移植到邊緣;
  2. 程式語言 目前邊緣計算程式語言還是沿用的雲端計算的程式語言,也就是雲原生程式語言golang;

從長遠來看,筆者認為首先要有一種面向邊緣的程式語言出現,然後根據該語言開發邊緣所需的計算框架,到此才算是到了真正的邊緣計算時代,針對面向邊緣的程式語言和計算框架,筆者只對面向邊緣的程式語言做以下建議和預測:

筆者認為面向邊緣的程式語言要具有能夠開發出足夠輕量級的應用、可移植性強、速度要足夠快、要能做到記憶體安全、語言層面要能夠支援併發和分散式,針對以上面向邊緣的程式語言這些特性,筆者覺得Rust這種語言有成為未來面向邊緣的程式語言的潛力。

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