【導讀】《邊緣云計算技術(shù)與標準化白皮書(shū)》近期發(fā)布，定義了邊緣云計算的概念和標準等。中心云和邊緣云相互配合，實(shí)現中心-邊緣協(xié)同、全網(wǎng)算力調度、全網(wǎng)統一管控等能力，真正實(shí)現“無(wú)處不在”的云。

今天全面認識一下“邊緣云”。

最近，中國電子技術(shù)標準化研究院、阿里云等單位共同編制并發(fā)布了一份《邊緣云計算技術(shù)與標準化白皮書(shū)》，定義了邊緣云計算的概念和標準等。

白皮書(shū)的主要內容包括：

一、定義邊緣云計算的概念。

二、邊緣云計算的典型應用場(chǎng)景。

三、邊緣云計算的技術(shù)特點(diǎn)。

四、邊緣云計算標準化需求以及標準化建議。

這也是國內首次對邊緣云下定義。

隨著(zhù) 5G、物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)以及云計算應用的逐漸增加，傳統的云計算技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足終端側“大連接，低時(shí)延，大帶寬”的需求。

隨著(zhù)邊緣計算技術(shù)的出現，云計算將必然發(fā)展到下一個(gè)技術(shù)階段，將云計算的能力拓展至距離終端最近的邊緣側，并通過(guò)云邊端的統一管控實(shí)現云計算服務(wù)的下沉，供端到端的云服務(wù)，由此產(chǎn)生了邊緣云計算的概念。

在白皮書(shū)中，首次對“邊緣云”進(jìn)行了定義：

邊緣云是基于云計算技術(shù)的核心和邊緣計算的能力，構筑在邊緣基礎設施之上的云計算平臺。形成邊緣位置的計算、網(wǎng)絡(luò )、存儲、安全等能力全面的彈性云平臺，并與中心云和物聯(lián)網(wǎng)終端形成“云邊端三體協(xié)同” 的端到端的技術(shù)架構，通過(guò)將網(wǎng)絡(luò )轉發(fā)、存儲、計算，智能化數據分析等工作放在邊緣處理，降低響應時(shí)延、減輕云端壓力、降低帶寬成本，并供全網(wǎng)調度、算力分發(fā)等云服務(wù)。

下圖表述了邊緣云計算的基本概念，中心云和邊緣云相互配合，實(shí)現中心-邊緣協(xié)同、全網(wǎng)算力調度、全網(wǎng)統一管控等能力，真正實(shí)現“無(wú)處不在”的云。

邊緣云計算能夠最大程度上與傳統云計算在架構、接口、管理等關(guān)鍵能力上 實(shí)現統一，最終將邊緣設備與云進(jìn)行整合，成為云的一部分。

邊緣云計算與傳統云計算的關(guān)系，類(lèi)似人類(lèi)的“大腦”與遍布全身的“神經(jīng)系統”的關(guān)系，相輔相成。

總體來(lái)看，邊緣云計算技術(shù)具備六大特點(diǎn)：

低延時(shí)：因邊緣云計算就近提供計算和網(wǎng)絡(luò )覆蓋，數據的產(chǎn)生、處理和使用都發(fā)生在離數據源很近的范圍內，接收并響應終端請求的時(shí)延極低。

自組織：當網(wǎng)絡(luò )出現問(wèn)題甚至中斷時(shí)，邊緣云的節點(diǎn)可以實(shí)現本地自治和自恢復。

可定義：邊緣云服務(wù)及業(yè)務(wù)邏輯不是一成不變的，而是可以由用戶(hù)修改、更新和定制。

可調度：業(yè)務(wù)邏輯可以由中心云動(dòng)態(tài)分發(fā)，具體在哪個(gè)邊緣節點(diǎn)執行是可以調度的。

高安全：能夠供與傳統云計算一體化的安全防護能力。

標準開(kāi)放：供標準化且開(kāi)放的環(huán)境，具有和其他系統互聯(lián)及互操作的能力。

下圖展示了邊緣云計算的關(guān)鍵能力，其包含統一協(xié)同能力和服務(wù)能力兩大部分。

邊緣云計算的統一協(xié)同能力包括：

1.統一控制管理

2.管控通道的高可用和穩定性

3.業(yè)務(wù)調度協(xié)同

4.大數據處理協(xié)同

5.云邊一體化安全能力

6.統一開(kāi)放的服務(wù)接口

邊緣云計算的服務(wù)能力包括：

1.邊緣云計算基礎設施服務(wù)，如計算、存儲、網(wǎng)絡(luò )、加速器等。

2.邊緣云計算平臺服務(wù)，如容器服務(wù)、大數據服務(wù)、人工智能服務(wù)、vCDN、 即時(shí)通信服務(wù) RTC、視頻 AI、音視頻通信等。

邊緣云計算的應用場(chǎng)景從覆蓋上可以分為全網(wǎng)覆蓋類(lèi)和本地覆蓋類(lèi)兩大類(lèi)：

1、全網(wǎng)覆蓋類(lèi)應用的核心要求是從邊緣節點(diǎn)在地區和運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )兩個(gè)層面上的覆蓋度，來(lái)保證就近計算（如 CDN、互動(dòng)直播、邊緣撥測/監控等業(yè)務(wù)），或者基于足夠多的節點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )鏈路優(yōu)化(如 SDN/SD-WAN、在線(xiàn) 教育、實(shí)時(shí)通信等)。

2、本地覆蓋類(lèi)應用的核心要求是邊緣節點(diǎn)的本地化，即邊緣節點(diǎn)的接入距離要足夠近(目標<30 公里)，時(shí)延足夠低(目標<5ms)，來(lái)支持本地化服務(wù)的上云需求，例如新零售、醫療等行業(yè)的監控數據上云，連鎖門(mén)店等線(xiàn)下行業(yè)的 IT 基礎設施上云等。這類(lèi)應用的大帶寬需求是最能體現邊緣云計算時(shí)延和成本優(yōu)化等核心優(yōu)勢的場(chǎng)景。

互動(dòng)直播中的邊緣云一般屬于全網(wǎng)覆蓋類(lèi)應用：

主播的媒體流推送到就近的邊緣節點(diǎn)，在邊緣節點(diǎn)直接進(jìn)行轉碼，轉碼后的媒體流分發(fā)到CDN邊緣節點(diǎn)，當有用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)時(shí)就近返回內容?；谶吘壒濣c(diǎn)上的服務(wù)、直播流的上下行內容推送以及轉碼處理等都不用再回中心，大大降低了業(yè)務(wù)時(shí)延，提升了互動(dòng)體驗，同時(shí)邊緣處理架構對帶寬成本的節省也非常明顯。

智慧城市中的邊緣云一般屬于本地覆蓋類(lèi)應用：

在邊緣云計算的架構下，智慧城市的建設過(guò)程中整個(gè)系統分為采集層、感知層、應用層。

在采集層，海量監控攝像頭采集原始視頻并傳輸到就近的本地匯聚節點(diǎn)。

在感知層，視頻匯聚節點(diǎn)內置來(lái)自云端下發(fā)的視覺(jué) AI 推理模型及參數，完成對原始視頻流的匯聚和 AI 計算，提取結構化特征信息。

在應用層，城市大腦可根據來(lái)自各個(gè)匯聚節點(diǎn)上報的特征信息，全面統籌規劃形成決策，還可按需實(shí)時(shí)調取原始視頻流。

另外，這份白皮書(shū)的關(guān)鍵作用之一還在于提出了邊緣云計算標準化的建議。

針對邊緣云生態(tài)中技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)、應用等關(guān)鍵環(huán)節，結合國內外邊緣云技術(shù)發(fā)展現狀以及標準化需求，白皮書(shū)提出邊緣云計算標準化體系框架，如下圖所示，包括：基礎標準、技術(shù)標準、管理及服務(wù)標準、安全標準、行業(yè)及應用標準。

這些標準主要在現有云計算標準體系之上延續和擴展，以滿(mǎn)足邊緣云計算的新需求和新特性。

在邊緣計算服務(wù)出現之前，客戶(hù)只有一個(gè)選擇：他們必須從不同地區的不同運營(yíng)商處購買(mǎi)節點(diǎn)，并建立自己的邊緣基礎設施。而自建基礎設施將帶來(lái)一系列問(wèn)題和挑戰。例如，阿里云的邊緣計算產(chǎn)品代表性的有依托邊緣節點(diǎn)服務(wù)ENS和Link IoT Edge，這兩個(gè)產(chǎn)品能夠幫助用戶(hù)深入到每一個(gè)計算場(chǎng)景。ENS覆蓋全球，客戶(hù)可以在幾分鐘內創(chuàng )建邊緣資源，將從終端到節點(diǎn)的響應時(shí)間縮短到5毫秒，并為中心節省30%以上的帶寬成本。 Link IoT Edge支持智能設備上部署邊緣計算（本地暫存，設備連接，函數計算，流式計算等），讓設備“天然”智能。目前在數字工廠(chǎng)、全屋智能等8大領(lǐng)域都有覆蓋。

在可以預見(jiàn)的將來(lái)，隨著(zhù)技術(shù)的成熟以及新的應用出現，邊緣云計算技術(shù)必 將得到更大的發(fā)展，覆蓋的潛在客戶(hù)和場(chǎng)景將不斷出現。隨著(zhù)邊緣云計算的應用 場(chǎng)景越來(lái)越多，用戶(hù)需求的變化將是未來(lái)需要關(guān)注的重點(diǎn)。

來(lái)源：中國電子技術(shù)標準化研究院