软考 系统架构设计师系列知识点之边缘计算（1）

所属章节：

第11章. 未来信息综合技术

        第4节. 边缘计算概述

1. 边缘计算概念

在介绍边缘计算之前，有必要先介绍一下章鱼。章鱼就是用“边缘计算”来解决实际问题的。作为无脊椎动物中智商最高的一种动物，章鱼拥有巨量的神经元，但60%分布在章鱼的八条腿（腕足）上，脑部仅有40%。也就是说章鱼是用“腿”来解决问题的。

类比于章鱼，边缘计算将数据的处理、应用程序的运行甚至一些功能服务的实现，由网络中心下放到网络边缘的结点上。在网络边缘侧的智能网关上就近采集并且处理数据，不需要将大量未处理的原生数据上传到远处的大数据平台。

如果能像章鱼一样，采用边缘计算的方式，海量数据则能够就近处理，大量的设备也能实现高效协同的工作，诸多问题迎刃而解。因此，边缘计算理论上可满足许多行业在敏捷性、实时性、数据优化、应用智能、以及安全与隐私保护等方面的关键需求。

未来边缘计算市场空间广阔。据IDC（Internet Data Center，互联网数据中心）预测，2020年将有超过500亿的终端与设备联网，而有50%的物联网将面临网络带宽的限制，40%的数据需要在网络边缘分析、处理与储存。边缘计算市场规模将超万亿，将成为与云计算平分秋色的新兴市场。边缘计算的广阔市场空间降为整个产业带来无限的想象空间和崭新的发展机遇。

2. 边缘计算的定义

（1）边缘计算产业联盟（ECC）对于边缘计算的定义

边缘计算的业务本质是云计算在数据中心之外汇聚节点的延伸和演进，主要包括云边缘、边缘云和云化网关三类落地形态；以“边云协同”和“边缘智能”为核心能力发展方向；软件平台需要考虑导入云理念、云架构、云技术，提供端到端实时、协同式智能、可信赖、可动态重置等能力；硬件平台需要考虑异构计算能力，如鲲鹏、ARM、X86、GPU、NPU、FPGA等。

• 云边缘

云边缘形态的边缘计算，是云服务在边缘侧的延伸，逻辑上仍是云服务，主要的能力是提供依赖于云服务或需要与云服务紧密协同。如华为云提供的IEF解决方案、阿里云提供的Link Edge解决方案、AWS提供的Greengrass解决方案等均属于此类。

• 边缘云

边缘云形态的边缘计算，是在边缘侧构建中小规模云服务能力，边缘服务能力主要由边缘云提供；集中式DC侧的云服务主要提供边缘云的管理调度能力。如多接入边缘计算（MEC）、CDN、华为云提供的IEC解决方案等均属于此类。

• 云化网关

云化网关形态的边缘计算，以云化技术与能力重构原有嵌入式网管系统，云化网关在边缘侧提供协议/接口转换、边缘计算等能力；部署在云侧的控制器提供边缘节点的资源调度、应用管理与业务编排等能力。

（2）OpenStack社区的定义概念

“边缘计算是为应用开发者和服务提供商在网络的边缘侧提供云服务和IT环境服务；目标是在靠近数据输入或用户的地方提供计算、存储和网络带宽。”OpenStack社区是一个由NASA和Rackspace合作研发并发起的。

（3）ISO/IEC JTC1/SC38对边缘计算给出的定义

边缘计算是一种将主要处理和数据存储放在网络的边缘节点的分布式计算形式。边缘计算产业联盟对边缘计算的定义是指在靠近物或数据源头的网络边缘侧，融合网络、计算、存储、应用核心能力的开放平台，就近提供边缘智能服务，满足行业数字化在敏捷连接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私保护等方面的关键需求。

（4）国际标准组织的定义

ETSI（European Telecommunications Standards Institute，欧洲电信标准协会）提供了移动网络边缘IT服务环境和计算能力，强调靠近移动用户，以减少网络操作和服务交付的时延，提高用户体验。