邊緣計(jì)算如何在IT行業(yè)中創(chuàng)造新的發(fā)展

邊緣計(jì)算是IT領(lǐng)域最熱門的話題之一。市場(chǎng)在多年來專注于云計(jì)算、“云”之后，現(xiàn)在企業(yè)急需理解邊緣計(jì)算的具體內(nèi)容，最重要的是，如何解決新的分布式計(jì)算體系架構(gòu)的實(shí)施問題。

實(shí)際上，邊緣計(jì)算和云計(jì)算之間的對(duì)比更具理論意義而非實(shí)際性，因?yàn)樗鼈冎g不是沖突的，是相輔相成的。為了更好地理解邊緣計(jì)算與云計(jì)算之間的關(guān)系以及它們會(huì)帶來什么好處，要回到一個(gè)問題上：邊緣計(jì)算的概念是如何產(chǎn)生的？

云計(jì)算是通過將IT資源集中在集中式的環(huán)境中來簡化業(yè)務(wù)，對(duì)于許多應(yīng)用程序而言，這種集中化在可擴(kuò)展性和IT管理方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，這也解釋了云本身巨大成功的原因。

然而，集中化并不總是一個(gè)理想的解決方案。要與云或企業(yè)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行通信（即使用其服務(wù)并與“云”之間傳輸數(shù)據(jù)），必須與其建立穩(wěn)定且可執(zhí)行的連接，但在多種IT環(huán)境中，人們無法總是保證與云或企業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接的穩(wěn)定性。

邊緣計(jì)算的基本概念源于這種現(xiàn)象，簡單地說：當(dāng)無法依賴于自己的數(shù)據(jù)中心或云中的集中式IT資源時(shí)，解決辦法是將處理資源轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)的外圍，更靠近其用戶。盡管邊緣計(jì)算的概念經(jīng)常與物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序相關(guān)聯(lián)，但其還適用于許多其他的場(chǎng)景。

邊緣計(jì)算的影響范圍正在逐步擴(kuò)大。如今，有些應(yīng)用程序已經(jīng)更加接近企業(yè)的IT日常業(yè)務(wù)，甚至是更接近于消費(fèi)者的日常生活。

簡而言之，對(duì)于IT基礎(chǔ)架構(gòu)來說，”彈性”是能動(dòng)態(tài)地適應(yīng)所需工作負(fù)載的能力，并確保在所有過程中始終具有最大的運(yùn)行可靠性?？紤]到這一點(diǎn)，采用邊緣計(jì)算的解決方案不僅僅解決了與數(shù)據(jù)中心和云之間連接缺乏的問題，也使IT環(huán)境更加可靠和高效，確保無論與其他外部資源的連接如何，都可以正常地工作。

例如，全球工業(yè)4.0正在走邊緣計(jì)算的道路。在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，機(jī)器將擁有越來越多的傳感器，能夠檢測(cè)運(yùn)行狀態(tài)以及管理與生產(chǎn)過程相關(guān)的大量數(shù)據(jù)，將計(jì)算資源直接重新分配到工廠。這具有許多的優(yōu)點(diǎn)：在緊急情況下立即進(jìn)行干預(yù)，實(shí)時(shí)修改系統(tǒng)的操作，應(yīng)用預(yù)測(cè)性維護(hù)功能等。

除了物聯(lián)網(wǎng)之外，邊緣計(jì)算模型可以應(yīng)用于大公司各個(gè)分散點(diǎn)的簡單的IT管理。通過將其運(yùn)行所需的處理資源放在一個(gè)位置，可以保證站點(diǎn)本身始終能夠以最高性能平穩(wěn)地運(yùn)行，因?yàn)閮?nèi)部用戶會(huì)對(duì)其進(jìn)行“查看”。相反，依賴于企業(yè)數(shù)據(jù)中心的傳統(tǒng)IT架構(gòu)的分散點(diǎn)更容易受到攻擊。

邊緣計(jì)算體系結(jié)構(gòu)也跟內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）相關(guān)。在這些應(yīng)用程序中，用戶可以使用內(nèi)容，而不會(huì)中斷或過度等待下載，這是至關(guān)重要的一點(diǎn)，否則用戶體驗(yàn)就會(huì)很差。只有當(dāng)內(nèi)容在地理位置上靠近其用戶并且可通過寬帶連接訪問時(shí)，才有可能做到這一點(diǎn)。使用集中式體系架構(gòu)不可能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)：管理它們的內(nèi)容和計(jì)算資源必須重新部署到更廣泛網(wǎng)絡(luò)的外圍節(jié)點(diǎn)。

重要的是要理解邊緣計(jì)算不是一個(gè)特定問題的技術(shù)解決方案，它是一種真實(shí)的體系架構(gòu)模型，在許多類似于所描述的用場(chǎng)景中逐漸被采用。從長遠(yuǎn)來看，邊緣計(jì)算會(huì)成為主流趨勢(shì)，因?yàn)楫?dāng)今市場(chǎng)上許多的技術(shù)和業(yè)務(wù)發(fā)展只能由邊緣計(jì)算環(huán)境提供支持。

例如人工智能，越來越多的功能將自動(dòng)委托給機(jī)器學(xué)習(xí)算法，但許多機(jī)器學(xué)習(xí)環(huán)境是分散的，所以大量的IT資源將會(huì)被重新部署到它們的外圍。智能建筑也需要邊緣計(jì)算，因?yàn)榻ㄖ芾硐到y(tǒng)的運(yùn)行和反應(yīng)時(shí)間完全取決于與云環(huán)境的連接情況。這同樣適用于智能家居市場(chǎng)。

這就是邊緣計(jì)算和云計(jì)算不相互排斥的原因。我們正朝著它們共存的方向發(fā)展著，其中一些功能和應(yīng)用程序仍將是云的特權(quán)，其他的功能越來越可能被委托給邊緣計(jì)算體系架構(gòu)，以保證其可靠性和性能。

每個(gè)應(yīng)用案例都有自己的特定需求，這取決于處理的分散程度、正在運(yùn)行的設(shè)備、所需的計(jì)算能力，要管理的數(shù)據(jù)量等或多多少的技術(shù)參數(shù)。如果要進(jìn)行粗略的分類，最簡單的邊緣計(jì)算是基于控制有限環(huán)境的單個(gè)設(shè)備，例如工廠或建筑物。這些設(shè)備是傳統(tǒng)工業(yè)網(wǎng)關(guān)的后代，它們具有高處理能力，且易于安裝和管理。

在復(fù)雜性方面，所謂的微型數(shù)據(jù)中心，即具有一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架的系統(tǒng)，可以購買已預(yù)先配置了所有必要組件（機(jī)柜，服務(wù)器，存儲(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)等）。這具有巨大的優(yōu)勢(shì)：預(yù)先配置的數(shù)據(jù)中心通常由用戶企業(yè)的技術(shù)合作伙伴根據(jù)具體使用場(chǎng)景的需要進(jìn)行研究，對(duì)那些購買它們的人來說，仍然只是將其連接到數(shù)據(jù)中心和電網(wǎng)上。

微型數(shù)據(jù)中心通常不那么“微觀”。它們可以通過十幾個(gè)機(jī)架進(jìn)行配置，這些機(jī)架可以支持要求嚴(yán)苛的應(yīng)用，例如擴(kuò)展地理區(qū)域的流式多媒體內(nèi)容或者是分散但重要的公司數(shù)據(jù)處理。

談到數(shù)據(jù)中心，大家首先會(huì)考慮到計(jì)算，存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)的組件。然而，在邊緣計(jì)算方面，必須同樣關(guān)注企業(yè)經(jīng)?？紤]較少的一些因素：電源、監(jiān)控、管理。這主要有兩個(gè)原因：如果沒有邊緣計(jì)算環(huán)境的可靠性，通常不可能談到IT彈性，分布式架構(gòu)的管理比單個(gè)數(shù)據(jù)中心的管理更復(fù)雜。

無論是單個(gè)設(shè)備還是微型數(shù)據(jù)中心，分布式計(jì)算環(huán)境在任何情況下都必須與電源管理和保護(hù)系統(tǒng)集成，這些系統(tǒng)可根據(jù)特定需求進(jìn)行標(biāo)注。除此之外，還需要進(jìn)行徹底的預(yù)防工作，分析正在創(chuàng)建的邊緣計(jì)算的需求，分析最終解決方案及其各種配置的定義。

監(jiān)控方面與軟件狀態(tài)有關(guān)，但當(dāng)然，它與電源保護(hù)也有關(guān)。管理平臺(tái)，提供了所有分布式架構(gòu)的統(tǒng)一和集成愿景，顯示各個(gè)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。這適用于任何IT環(huán)境，但更適用于邊緣計(jì)算，因?yàn)橥鈬h(huán)境通常沒有IT人員在現(xiàn)場(chǎng)，無法控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行并在需要時(shí)進(jìn)行干預(yù)。因此，必須將這種“智能”轉(zhuǎn)移到軟件方面。