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計算機和雲計算機不同,關于邊緣計算與雲計算的不同之處

(文章來源:未來智庫)

5G 是邊緣計算産業發展的重要契機。邊緣計算作為資料的第一入口,将在智慧園區、安 卓雲與雲遊戲、CDN、視訊監控、工業網際網路與 Cloud VR 等場景發揮重要作用。邊緣計算的崛起,是 5G 應用的結果。我們這篇報告讨論的重點是邊緣計算對伺服器需求 的變化。但是在這之前,我們需要讨論,邊緣計算與上一代計算場景(雲計算)的不同點 在哪裡?這樣就更有利于我們對伺服器需求的變化有一定的認知。

邊緣計算,是指一種在網絡邊緣進行計算的新型計算模式。邊緣計算機靠近終端或者資料 源頭的網絡邊緣側,融合網絡、計算、存儲、應用等,就近提供邊緣終端智能服務,滿足 對靈活連接配接、實施業務、資料優化、應用智能和安全隐私保護等需求。我們可以将邊緣計 算簡單了解為“終端計算”,差別于雲計算時代的“資料中心計算”(雲端計算)。

邊緣計算的業務本質,是雲計算在資料中心之外彙聚節點的延伸和演進,主要包括雲邊緣、 邊緣雲和雲化網關三類落地形态。根據 IDC 預測,未來超過 70% 的資料需要在邊緣側分 析、處理和存儲。邊緣計算領域的多樣性計算架構、産品與解決方案越發重要。

從邊緣計算對軟體和硬體的要求來看,軟體平台需要考慮導入雲理念、雲架構、雲技術, 提供端到端實時、協同式智能、可信賴、可動态重置等能力。硬體平台需要考慮異構計算 能力,如鲲鵬、ARM、X86、GPU、NPU、FPGA 等。即邊緣計算軟體平台采用 Cloud Native 雲原生架構與關鍵技術,硬體平台支援異構計算能力,以邊雲協同和邊緣智能為關鍵特征。

雲邊緣:雲邊緣作為公有雲的延伸,将雲的部分服務或者能力擴充到邊緣基礎設施之 上。中心雲和雲邊緣互相配合,實作全網資源共享、全網統一管控等能力。邊緣雲:基于雲計算技術與架構建構的邊緣分布式開放平台,可提供集中管理和排程 的能力,邊緣雲内及邊緣雲之間可以進行資源共享。邊緣網關:邊緣網關是企業/行業資料的接入節點,是網關裝置基于雲計算技術的演進, 可實作網關内資源共享。

雲計算的特點:計算的中心化(集中化):在雲計算場景下,我們看到的伺服器發揮作用的形态是叢集 化。雲計算中,IT 系統不再是多個系統互相獨立的煙囪模式,而是通過虛拟化技術将服務 器、存儲池化,多個系統共享計算資源。在這一 IT 架構邏輯下,雲計算中單個伺服器的 性能、吞吐量、可靠性等重要性能名額的重要性相對降低,其追求更多的是伺服器叢集或 者整個資料中心的可用性及性能。

計算機和雲計算機不同,關于邊緣計算與雲計算的不同之處

計算的高可靠性。雲計算中資料中心的叢集模式,使得計算的基礎不是單台伺服器, 而是而整個伺服器叢集,這樣使得計算不僅具備高性能,同時具有高可靠性,即使單台甚 至多台伺服器同時出現當機,其計算能夠快速向其它伺服器進行切換。

計算的可擴充性。我們知道,雲計算底層計算資源的核心邏輯,就是通過虛拟化技術, 将計算和存儲資源進行池化,将原來實體隔離的單台計算資源進行虛拟化和集中化。最終 以叢集化處理來達到單台伺服器所難以實作的高性能計算。伺服器叢集的計算能力,可以 通過不斷增加虛拟化伺服器的數量來進行擴充。

邊緣計算的特點:異構計算,5G 驅動的計算革命的更新,将進一步拓寬計算的邊界。雲遊戲、VR/AR、超高清視訊、 物聯網、視訊、直播等應用的推廣,使得計算的場景和計算資料格式更加多樣、更加複雜。 從原來的結構化資料,演化為更多的非結構化資料(語音、文本、圖檔、視訊等)。這就 需要邊緣計算能夠解決異構計算的問題。

對于邊緣智能,我們可以從以下兩個方面來了解:未來的物聯網終端将更加智能;利用AI技術為物聯網終端的計算進行更新。邊緣智能利用AI 技術為邊緣側賦能, 是AI 的 一種應用與表現形式。AI 通過邊緣節點能夠獲得更豐富的資料,并針對不同應用場景實 現個性化和泛在化,極大地擴充人工智能的應用場景。邊緣節點可以借助 AI 技術更好地 提供進階資料分析、場景感覺、實時決策、自組織與協同等智能化服務。邊緣側輕量級、 低延時、高效的 AI 計算架構顯得尤為重要。

邊雲協同就是要平衡邊緣和雲端之間的計算資源利用。在邊緣計算之前,大部分的核心 計算都是集中在雲端,未來計算資源将在邊緣端和雲端進行更合理配置設定,來滿足不同應用 場景對計算的需求。

比如,對于應用的開發和部署,開發部分可以放在雲端來完成,能夠充分發揮雲端算力重 組、多語言、多工具的優勢,部署部分可以根據不同場景的需求,放在邊緣節點。對于雲 遊戲,渲染部分可以放在雲端,呈現部分放在邊緣側。對于 AI 的應用,深度學習相關的 模型訓練放在雲端執行,與之對應的推理部分放在邊緣節點來執行。

在傳統軟體架構下,主要的模式都是 CS 模式,服務端大多是單機處理幾千個輕量請求。 而在邊緣計算場景下,需要數萬台伺服器處理上億個重負載請求。邊緣計算機本質上是用 CES 模式取代 CS 模式,目前的網際網路 IT 架構已經從 CS 模式,逐漸向 CDN 服務為核心 的 CES 模式轉變。但目前的 CDN 模式比較大的局限性在于缺乏靈活性,不能解決邊緣上 非結構化資料存儲和處理的需求,引入 Edge 端(邊緣端)就是為了解決 CS 模式下無法 處理的業務。

在 4G 時代,算力的提升已經将硬體的更新和軟體的優化所帶來潛力進行了充分挖掘,5G 時代,必須引入邊緣端(Edge 端)來平衡雲端和終端的算力,來承載更多的 5G 業務。

有了 5G 低延遲時間的支撐,邊緣端(Edge 端)可以承擔原來本機用戶端的計算需求。這樣 對伺服器端和用戶端都帶來一定好處。對于伺服器端而言,邊緣端會将通路請教在本地進 行預處理,能夠分散大流量的通路和計算壓力。對于用戶端而言,邊緣端的計算環境可控, 算力不依賴于雲端伺服器。

(責任編輯:fqj)