云計(jì)算 VS 邊緣計(jì)算,是朋友還是敵人?

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如果說(shuō)云計(jì)算是集中式數(shù)據(jù)處理,邊緣計(jì)算則可以理解為邊緣式數(shù)據(jù)處理。邊緣計(jì)算將計(jì)算能力從中心節(jié)點(diǎn)下沉到靠近用戶(hù)的邊緣節(jié)點(diǎn),數(shù)據(jù)不用再傳輸?shù)竭b遠(yuǎn)的云端,在邊緣側(cè)就能解決。

云計(jì)算(Cloud computing)由分布式計(jì)算、并行處理、網(wǎng)格計(jì)算發(fā)展而來(lái),是一種商業(yè)計(jì)算模型。而狹義的云計(jì)算是指IT 服務(wù)的交付和使用模式,即通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供動(dòng)態(tài)、易擴(kuò)展的虛擬化資源。這些虛擬化資源構(gòu)成一個(gè)計(jì)算資源池,這個(gè)資源池又被形象地叫做 “云”,其中的資源是可以無(wú)限擴(kuò)展的,用戶(hù)可以隨時(shí)獲取、按需使用。

如圖(一)所示,云計(jì)算主要有三種服務(wù)類(lèi)型:基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)(IaaS),平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)和軟件即服務(wù)(SaaS)。這三種服務(wù)類(lèi)型涵蓋了從設(shè)備到平臺(tái)再到產(chǎn)品的全方位IT 服務(wù)模式,為互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)提供了便利且可擴(kuò)展的算力和存儲(chǔ)能力。

圖(一):云服務(wù)分類(lèi)簡(jiǎn)圖

邊緣計(jì)算:在靠近設(shè)備端提供服務(wù)

如果說(shuō)云計(jì)算是集中式數(shù)據(jù)處理,邊緣計(jì)算則可以理解為邊緣式數(shù)據(jù)處理。邊緣計(jì)算將計(jì)算能力從中心節(jié)點(diǎn)下沉到靠近用戶(hù)的邊緣節(jié)點(diǎn),數(shù)據(jù)不用再傳輸?shù)竭b遠(yuǎn)的云端,在邊緣側(cè)就能解決,如下圖。

圖(二):邊緣計(jì)算原理簡(jiǎn)圖

我們以章魚(yú)的例子來(lái)更形象地理解邊緣計(jì)算。科學(xué)研究表明:章魚(yú)的觸手上有繞過(guò)腦的神經(jīng)環(huán),因此可以在大腦不知曉的情況下作出決策,如繞開(kāi)障礙物、與其他觸手進(jìn)行交流。也就是說(shuō),章魚(yú)可以用觸手來(lái)思考和解決問(wèn)題。

圖(三):章魚(yú)神經(jīng)元分布簡(jiǎn)圖

章魚(yú)的大腦類(lèi)似云計(jì)算的中心結(jié)點(diǎn),章魚(yú)的觸手類(lèi)似邊緣結(jié)點(diǎn)。利用觸手處理信息可以讓章魚(yú)更快地思考和反應(yīng),降低響應(yīng)時(shí)間。

目前,100%的數(shù)據(jù)都在中心化的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行處理。而根據(jù)IDC 預(yù)測(cè),未來(lái)超過(guò)70% 的數(shù)據(jù)會(huì)在邊緣側(cè)進(jìn)行分析和匯總。這也是為什么公有云廠商(如Google, AWS, Azure )相繼布局邊緣計(jì)算。

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商憑借其得天獨(dú)厚的邊緣計(jì)算資源優(yōu)勢(shì),將在與公有云廠商的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位。邊緣計(jì)算將助力運(yùn)營(yíng)商轉(zhuǎn)型,提高競(jìng)爭(zhēng)力。

為什么需要邊緣計(jì)算

1. 海量數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬造成巨大壓力

云計(jì)算具有強(qiáng)大的處理性能,能夠處理海量的數(shù)據(jù)。但是海量物聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸給網(wǎng)絡(luò)帶寬帶來(lái)了巨大壓力和挑戰(zhàn)。Wevolver 最新發(fā)布的《2020年自動(dòng)駕駛汽車(chē)技術(shù)報(bào)告》顯示:一輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)每年將產(chǎn)生300 TB以上的數(shù)據(jù),如此體量數(shù)據(jù)的傳輸成本是驚人的。

2. 云計(jì)算無(wú)法滿(mǎn)足低時(shí)延需求

“數(shù)據(jù)源—中心化服務(wù)器—終端用戶(hù)”,這一中心化云計(jì)算下的數(shù)據(jù)傳輸和處理過(guò)程需要一定的時(shí)間,從而加大了請(qǐng)求響應(yīng)時(shí)間,最終降低用戶(hù)的體驗(yàn)質(zhì)量(QoE)。目前,云計(jì)算無(wú)法滿(mǎn)足如AR、VR、智能駕駛、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等對(duì)響應(yīng)時(shí)間有著極高要求的應(yīng)用場(chǎng)景。例如,超過(guò)20毫秒(ms)對(duì)AR、VR來(lái)說(shuō)是不可接受的,而對(duì)于智能駕駛來(lái)說(shuō),延遲應(yīng)低于5ms。

3. 個(gè)人隱私面臨安全隱患

終端設(shè)備中的大量數(shù)據(jù)上傳到中心云,使得數(shù)據(jù)安全和隱私面臨泄漏風(fēng)險(xiǎn)。

相對(duì)于中心化的云計(jì)算來(lái)說(shuō),區(qū)塊鏈作為防篡改、可追溯、可共享的分布式賬本技術(shù)(DLT),可通過(guò)加密算法、智能合約等手段對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行可信身份認(rèn)證、交易追蹤等,從而有效避免網(wǎng)絡(luò)漏洞和惡意攻擊。

邊緣計(jì)算是云計(jì)算的補(bǔ)充

在工業(yè)4.0時(shí)代,OT 與IT 逐步融合,越來(lái)越多的設(shè)備數(shù)據(jù)正在采集和貫穿,數(shù)據(jù)變得越來(lái)越集中,計(jì)算變得越來(lái)越分散。

邊緣計(jì)算和云計(jì)算將發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì),互為補(bǔ)充。云計(jì)算的基礎(chǔ)架構(gòu)可以根據(jù)需要輕松擴(kuò)展,為時(shí)間不敏感的應(yīng)用程序提供服務(wù);邊緣計(jì)算可在靠近設(shè)備端快速收集和處理數(shù)據(jù),在減輕云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力的同時(shí),滿(mǎn)足對(duì)時(shí)延有著極高要求的工業(yè)和民用服務(wù)需求。

在5G邊緣構(gòu)建新生態(tài)

5G已勢(shì)不可擋。中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商的半年報(bào)均顯示其5G推進(jìn)超預(yù)期。截至6月底,三大運(yùn)營(yíng)商已在全國(guó)建設(shè)開(kāi)通5G基站超40萬(wàn)個(gè),預(yù)測(cè)將提前完成60萬(wàn)個(gè)的全年建設(shè)目標(biāo)。

邊緣計(jì)算將成為物聯(lián)網(wǎng)的下一個(gè)爆發(fā)點(diǎn)。邊緣計(jì)算作為5G的核心技術(shù),可滿(mǎn)足其大帶寬(eMBB)、大規(guī)模連接(mMTC)、超低時(shí)延高可靠(uRLLC)三大應(yīng)用場(chǎng)景需求。

訊琥科技從當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)的痛點(diǎn)出發(fā),創(chuàng)新性地提出“5G+MEC+DLT”解決方案,可為物聯(lián)網(wǎng)提供信任根基,滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備低時(shí)延、高并發(fā)、高可用的計(jì)算需求,最終在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)邊緣孕育一個(gè)全新的商業(yè)生態(tài),加速物聯(lián)網(wǎng)邊緣應(yīng)用的落地,提高運(yùn)營(yíng)商的投資回報(bào)率(ROI)。

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