邊緣計算與網(wǎng)絡架構現(xiàn)在是怎樣的關系

隨著物聯(lián)網(wǎng)和云計算產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，一些對時延、傳輸成本比較敏感的應用場景（尤其在工業(yè)控制領域）開始浮出水面。與此同時，在類似德國“工業(yè)4.0”等工控信息智能化的發(fā)展中，信息物理融合系統(tǒng)（CPS，也稱虛擬實體融合系統(tǒng)）在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡邊緣側實現(xiàn)，并對網(wǎng)絡、計算、存儲、應用等核心能力進行融合逐漸成為趨勢。

在移動通信領域，5G三大應用場景之一中的“低功耗大連接”要求能夠提供具備超千億網(wǎng)絡連接的支持能力，滿足100萬/Km2連接數(shù)密度指標要求。這樣的高密度連接和海量數(shù)據(jù)對時延和功耗也提出了新的要求。通過架構上的設計盡可能將源和目的之間的距離縮短，也成為新的網(wǎng)絡架構設計時一個重要考量的方面。因此，云尤其是邊緣計算架構與網(wǎng)絡架構之間的融合設計，成為這一發(fā)展階段新的課題。

傳統(tǒng)的云架構之下，所有的智能都在云端，網(wǎng)絡所需要考慮的就是信號覆蓋、網(wǎng)絡質(zhì)量的問題。但隨著端系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力需求的爆炸性增長，很多應用場景開始傾向于將應用處理放在邊緣，體現(xiàn)出一種“哪里生產(chǎn)，哪里消費”的架構思路。這種方式給網(wǎng)絡的邊緣賦予了足夠的“智能”，或者說處理能力?！岸恕弊兂闪溯o助“大腦”工作的“智能神經(jīng)網(wǎng)絡”。

這樣一來，一方面，邊緣服務在終端設備上運行，反饋更迅速，解決了時延問題，使得一些工業(yè)用戶場景成為可能;另一方面，邊緣計算將內(nèi)容與計算能力下沉，提供智能化的流量調(diào)度。業(yè)務實現(xiàn)了本地化，內(nèi)容尤其是熱門內(nèi)容實現(xiàn)了本地緩存，解決方案的效率得到了顯著的提升。

近期，AT&T加強了與微軟合作，除了大規(guī)模采購微軟的云服務之外，還將網(wǎng)絡邊緣計算功能與其5G網(wǎng)絡和Azure云服務集成在一起。這一合作的目的是嘗試通過在靠近商業(yè)站點的特定地理位置部署高級云服務，從而大幅縮短延遲并改善用戶體驗。在云架構已經(jīng)成為趨勢之時，客戶非常需要低延遲、高計算能力以及網(wǎng)絡路由能力，這一要求已經(jīng)超出了傳統(tǒng)云服務提供商的能力——網(wǎng)絡能力也成為展現(xiàn)在最終客戶面前云架構能力的一部分。

具體落實到項目上，AT&T和以色列的創(chuàng)業(yè)公司Vorpal合作，通過使用無人機測試Azure的網(wǎng)絡邊緣計算能力。Vorpal的VigilAir產(chǎn)品可以實時檢測和定位無人機，尋找其可供執(zhí)法機構和機場使用。AT&T稱：“通過使用Plano AT&T測試環(huán)境提供的Azure云服務運行他們的VigilAir應用程序，并使用AT&T LTE和5G網(wǎng)絡連接他們的無人機跟蹤傳感器，Vorpal可以實現(xiàn)所需的低延遲和計算可擴展性?！?/p>

在云網(wǎng)融合服務方面進行拓展的并不只有AT&T。Level 3和Equinix公司已經(jīng)宣布與Amazon Web Services實現(xiàn)互連。Verizon也宣布了其私有IP安全的云端互連解決方案。該方案將通過Verizon的全球IP網(wǎng)絡、Terremark的托管中心以及合作伙伴Equinix三方的聯(lián)合，可在企業(yè)網(wǎng)絡中提供各數(shù)據(jù)中心之間持續(xù)、安全的互聯(lián)。這應該是運營商在云化業(yè)務拓展的一個重要服務方向。

除了運營商之外，IT企業(yè)也在大力推動邊緣計算的標準和實踐案例。

Linux基金會2017年發(fā)起了一個名為EdgeXFoundry的新項目。該項目期望為IoT計算和可互操作的組件構建一套開放的框架。該項目的核心是基于與硬件和操作系統(tǒng)完全無關的參考軟件平臺建立的互操作框架，使能即插即用的組件生態(tài)系統(tǒng)。EdgeXFoundry 使有意參與的各方在開放與互操作的物聯(lián)網(wǎng)方案中自由協(xié)作，無論他們是使用公開標準或私有方案。

換言之，EdgeXFoundry 針對的問題是物聯(lián)網(wǎng)器件的互操作性問題。目前，具有大量設備的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，迫切需要結合邊緣計算的應用，但物聯(lián)網(wǎng)的軟硬件和接入方式的多樣性給數(shù)據(jù)接入功能帶來困難，影響了邊緣計算應用的部署。EdgeXFoundry的生態(tài)系統(tǒng)能夠解決這些互操作的問題?；陂_源的思路，該項目提供了包括安全、管理、設備和服務4個核心領域的API以構成框架。

該架構簡言之就是在系統(tǒng)邊緣部署運行著EdgeX核心程序的網(wǎng)關設備，輔以安全、管理等服務，形成一個邊緣側強大的處理節(jié)點。IoT前端的設備（傳感器）在與云端進行交互時會在這一個節(jié)點完成規(guī)劃中的一些交互處理工作。而在這一處理節(jié)點運行的程序是采用開源的方式來提供的，并在運行過程中不斷豐富和隨著與項目的結合個性化。