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边缘计算能否取代云计算?

2017-09-13 10:10 开源云中文社区

导读:边缘计算的分布式特性意味着除了降低延迟,它还提高弹性,减少网络负载,并且更容易扩展。

  云计算在过去二十年中主宰了关于IT的讨论,特别是随着亚马逊在2006年推出弹性计算云,该术语越发流行起来。从最简单的形式来看,云计算是计算服务的集中,以利用共享数据中心基础设施和规模经济来降低成本。然而,受路由器跳数影响的延迟、由虚拟化或数据中心内的服务器放置引入的数据包延迟一直是云迁移的关键问题。边缘计算也是OpenStack(开源云计算项目)中的创新驱动力。

  这就是边缘计算的由来。边缘计算本质上是分散计算机服务并将它们更接近数据源的过程。这可能会对延迟产生重大影响,因为它可以大大减少移动的数据量及其传播距离。

  术语“边缘计算”涵盖范围广泛的技术,包括点对点、网格/网状计算、雾计算、区块链和内容分发网络。它在移动领域受到欢迎,现在几乎遍布各个行业。

  边缘与云的关系

  有很多关于边缘替代云的猜测,在某些情况下,可能会出现这样的情况。但是,在许多情况下,两者有共生关系。例如,在涉及性能和数据的初始处理方面,诸如Web托管和IoT之类的服务受益于边缘计算。然而,这些服务仍然需要一个强大的云后端,例如集中存储和数据分析。

  边缘计算简史

  边缘计算可以追溯到20世纪90年代,当时Akamai推出了内容分发网络(CDN),该网络在地理上靠近最终用户的位置引入了节点。这些节点存储缓存的静态内容,如图像和视频。边缘计算通过允许节点执行基本的计算任务来进一步深化这一概念。1997年,计算机科学家Brian Noble演示了移动技术如何将边缘计算用于语音识别。两年后,这种方法也被用来延长手机的电池寿命。当时,这个过程被称为“网络觅食”——这是苹果Siri和Google的语音识别服务的基本工作方式。

  1999年,点对点计算到来。随着亚马逊EC2服务的发布,云计算在2006年出现,自那时以来,云计算被大量采用。2009年,《移动计算中基于VM的Cloudlets案例》发布,详细介绍了延迟与云计算之间的端到端关系。这篇文章主张“两级架构”:第一级是今天的未经修改的云基础设施,第二级由名为cloudlet的分散元素组成,其状态从第一级缓存而来。这是现代边缘计算的许多方面的理论基础,而在2012年,思科推出了旨在提升物联网可扩展性的分散云基础设施术语“雾计算”。

  这促使了目前很多边缘解决方案的诞生。无论是纯分布式系统(如区块链和点对点)还是混合系统(如AWS的Lambda @ Edge,Greengrass和Microsoft Azure IoT Edge),边缘计算已成为推动IoT等技术被采用的关键因素。

  为什么邻近重要?

  邻近或低延迟在业务中非常重要,因为数据随着时间的增长而失去价值。对于所有行业,从财务到健康、安全、运输等都是如此。例如,当实时监测和处理时,医疗行业使用物联网至关重要,以确保患者在需要时精确地获得所需的护理。

  另一个很好的例子是电子商务。2009年,Akamai发布了《Akamai发现2秒是电子商务网页响应时间可接受性的新阈值》的研究报告,其中详细介绍了网站性能与在线购物者行为之间的关系。它发现,在离开之前,40%的消费者不会等待超过三秒的时间来加载页面,因为他们会分心或找到替代品。

  这项研究强调了将数据传输、处理和返回给客户、设备或内部用户的速度的重要性。边缘计算在设计时专门考虑了这个“速度需求”的想法。

  可扩展性和弹性

  边缘计算的分布式特性意味着除了降低延迟,它还提高弹性,减少网络负载,并且更容易扩展。

  数据处理从源头开始。一旦完成初始处理,只需要发送需要进一步分析或需要其他服务的数据。这减少了组网需求和任何集中式服务的瓶颈可能。此外,对于其他附近的边缘位置,或者在设备上缓存数据的可能,你可以屏蔽中断并提高系统的弹性。这减少了扩展集中式服务的需求,因为它们处理的流量较少。此外,还可以降低成本、架构复杂性和管理难度。

  未来

  边缘计算将走向哪里?在接下来的几年中,随着越来越多的终端用户使用它来提高性能、功能和电池寿命,我们将看到这项技术的爆炸式增长。边缘设备被用在智能手机、平板电脑、笔记本电脑、PC和游戏机上,还会被用于虚拟现实头戴式设备、无人驾驶车辆、无人机、可穿戴技术、增强现实设备等。

  物联网设备的普及率正在飞涨,而且随着诸如医疗保健、采矿、物流和智能家居等行业刚刚开始将IoT技术纳入业务模式,这种扩张有望持续一段时间。

  关于边缘计算背后的技术,我们将看到许多现有云技术与其集中化的根源脱钩。诸如AWS Lambda之类的服务可能会进行大修,以便在最靠近请求发起点的边缘位置运行功能,而不是进行区域锁定。我们已经看到了AWS Lambda @ Edge的第一个动作。

  我们还将看到诸如区块链和雾计算等新兴边缘技术的成熟。由于分布式系统和复杂算法的应用远远超过比特币,大家对于区块链的潜力有很大的兴趣——其潜在的用途包括物流和投票,可以帮助安全和预防欺诈。

  边缘计算可能会在规模和市值上面超过云计算。但它不可能取代云,甚至也不会压缩云计算市场。相反,随着边缘计算的成熟,云计算也会随之增长(但相对速度较慢),从而为边缘计算和业务运营提供了大量后端和支持功能。