什么是边缘计算,为什么现在这么火

什么是边缘计算,为什么现在这么火,第1张

什么是边缘计算?

简单理解边缘计算,就是用网络边缘对数据进行分类,将部分数据放在终端处理,减少延迟,从而实现实时和更高效的数据处理,是对云计算的补充。

边缘计算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,充分利用整个路径上各种设备的处理能力,就地存储处理隐私和冗余数据,降低网络带宽占用,提高系统实时性和可用性,满足行业数字化在敏捷联接、实时业务、数据优化、应用智能、安全与隐私等方面的关键需求。

通俗来说,边缘计算就是将云端的计算存储能力下沉到网络边缘,用分布式的计算与存储在本地直接处理或解决特定的业务需求 ,用以满足不 断出现的新业态对于网络高带宽、低延迟的硬性要求。

为什么这么火?

就目前来说,5G将普及,而目前也没有出现与5G有关的“杀手级”应用,但回看主流的三个应用场景,每一个都产生海量的数据,且或多或少都对低时延有要求。

增强型移动宽带(eMBB):面向VR、AR、4K/8K高清直播、安防摄像头、云游戏等消费互联网场景;

超可靠低时延(uRLLC):面向无人驾驶、工业互联网等物联网垂直行业的特殊应用场景;

海量机器类通信(mMTC):面向智能井盖、智能水电表这类以传感和数据采集为目标的物联网应用场景。

借助边缘的发展,原本需要在云端运行的人工智能技术可以由此下行到边缘端,创造更大的应用价值。

边缘计算行业主要上市公司:目前国内边缘计算行业的上市公司主要有阿里巴巴(BABA),中国移动(00941HK),腾讯(TCTZF),中国电信(00728HK),百度(BIDU),中国联通(600050),华为(HUAW),中国广电(SH600831)等。

本文核心数据:国内数据规模、边缘计算市场规模、国内移动互联网流量规模、新型信息技术场景、边缘数据中心发展瓶颈

1、国内数据量呈指数级增长

数据量及计算量呈指数爆发,带动边缘数据中心规模不断扩张。预计2030年中国数据原生产业规模将占整个经济总量的15%,数据的总体规模超过4YB,占全球数据总量的30%。依靠企业传统数据存储及处理设备已完全不足以支撑日益庞大的数据生产、价值挖掘需求,而且企业对数据处理的时效性、安全性要求也越来越高,构建边缘数据中心成为数据爆发的必然要求。

2、边缘计算业务爆发式增长

边缘计算业务的爆发式增长,直接推动了作为边缘云服务物理基础设施的IDC需求持续增加。2018年我国边缘计算市场规模达77
亿元,同比增长552%,前瞻初步预计2021年市场规模达296亿元,同比上年增长644%。由于边缘计算服务按需共享的软硬件资源和信息主要存储在边缘数据中心,边缘计算市场规模增加势必提升边缘数据中心需求。

3、移动终端设备和网络流量持续激增

移动终端设备和互联网流量持续高速增长及产业互联网应用逐渐深入落地,推动边缘数据中心流量保持高速增长。消费互联网方面,随着短视频、直播、游戏等应用的爆发,移动互联网流量呈现指数级增长。2019年移动互联网流量接入达1220亿GB,同比增长716%,移动互联网DOU达78
GB/月/户,为2018年的169倍。

产业互联网方面,越来越多企业将数据存储由本地设备迁至边缘云服务器,海量数据在边缘复制、存储、传输及分析应用,企业上云及大数据推动企业数据流量呈爆发式增长。并且随着5G全面铺开商用,数据流量将持续爆发,加快驱动边缘数据中心的发展。

4、新兴信息技术场景迅速涌现

边缘数据中心是为支撑更低延迟的5G新业务开展而生。由于5G所支持的终端密度非常大,其带来的数据量也会非常惊人。通过边缘数据中心,把云数据中心的IT资源迁移到靠近用户侧,将更加靠近此类数据,方便数据的处理。

同时5G、车联网、CDN、AR/VR等新兴技术的逐步落地,加速了新兴技术在各传统领域中的推广应用,促使新业务形态产生,有效地推动了边缘数据中心的产业发展。例如,在交通领域中与5G、物联网技术融合发展,促进智能驾驶汽车业务规模化发展;在医疗领域中与5G、AR/VR技术融合发展,促使远程医疗(包括远程手术、远程监护等)业务规模化发展。

边缘数据中心产业蓬勃发展的同时也存在部分问题。边缘数据中心规模虽小,但数量多,总量巨大而且物理位置极其分散,这势必将对我国数据中心行业造成巨大影响。我国基础运营商、IDC服务商、设备厂商等纷纷开始布局,但在其技术研究及推广应用过程中面临诸多问题。

以上数据参考前瞻产业研究院《中国5G产业发展前景预测与产业链投资机会分析报告》。

边缘计算需要为用户提供低时延、超高可靠的网络服务,边缘网络是边缘云的关键能力体现。在产业界,边缘网络通常包括边缘云接入网络、边缘云内部网络、边缘云互联网络。边缘云接入网络是指从用户系统到边缘云平台所经过的网络基础设施,边缘云内部网络是指边缘云平台内部的网络基础设施,边缘云互联网络是指从边缘云平台到中心云平台、其他边缘云平台及各类云数据中心所经过的网络基础设施。

边缘云接入网络包括用户现场设备接入边缘云平台的一系列网络基础设施。其根据应用场景的不同,大致可以分为园区网络、无线接入网、边界网关。其中园区网络包括企业的内部网、大学的校园网、厂区内的局域网等,常用网络技术有L2/L3局域网、Wi-Fi、时间敏感网络、现场总线等。无线接入网包括2G/3G/4G/5G、运营商Wi-Fi、光接入网络 PON,以及各类接入专线等。边界网关包括宽带网络网关、用户终端网关、物联网(IoT)接入网关等。

边缘云接入网络具有高融合性、大带宽、广连接等特性。首先,在众多边缘云场景下,如物联网、工业互联网,用户终端多种多样,其接口和协议种类存在较大差异,因此边缘云接入网络需要支持多种异构网络的融合接入。其次,边缘云应用,如视频点播、智能监控等,具有数据量大、带宽占用高等特点,为了满足这些应用的性能要求,边缘云接入网络需要引入大量新技术和协议,实现对大带宽特性的支持。另外,在物联网相关场景中,需要连接的设备数量是现有数量的数千倍,边缘云接入网络必须能够支持海量设备的接入。

边缘云接入网络中涉及的关键技术主要包括5G 网络、时间敏感网络、超级上行技术等。5G 网络的大带宽、低时延、泛连接特性能够提升边缘云接入网络的性能,提升用户体验。其中,SDN 技术的引入使得边缘云接入网络向智能灵活、可管可控的方向演进;NFV 技术解决了网络设备功能对专用硬件的依赖问题,使资源可以充分灵活共享,实现新业务的快速开发和部署。

时间敏感网络是IEEE 8021工作组正在开发的一套协议标准,定义了以太网数据传输的时间敏感机制,为标准以太网增加了确定性和可靠性,从而确保以太网能够为关键数据的传输提供稳定一致的服务级别,适用于工业、车联网等对确定性、可靠性要高的垂直领域。超级上行技术能够满足业务对上行带宽与时延的超高要求,通过将TDD 和FDD 协同、高频和低频互补、时域和频域聚合,能够充分发挥35G大带宽能力,以及FDD 低频段、穿透能力强的特点,在实现上行带宽及覆盖率提升同时,降低了网络时延。

按照中国电子技术标准化研究院和阿里云计算有限公司联合发布的《边缘云计算技术及标准化白皮书》里给出的边缘云计算定义为:边缘云计算,简称边缘云,是基于云计算技术的核心和边缘计算的能力,构筑在边缘基础设施之上的云计算平台。形成边缘位置的计算、网络、存储、安全等能力全面的d性云平台,并与中心云和物联网终端形成“云边端三体协同” 的端到端的技术架构,通过将网络转发、存储、计算,智能化数据分析等工作放在边缘处理,降低响应时延、减轻云端压力、降低带宽成本,并提供全网调度、算力分发等云服务。边缘云计算的基础设施包括但不限于:分布式 IDC,运营商通信网络边缘基础设施,边缘侧客户节点(如边缘网关,家庭网关等)等边缘设备及其对应的网络环境。
边缘云计算本质上是基于云计算技术,为“万物互联”的终端提供低时延、自组织、可定义、可调度、高安全、标准开放的分布式云服务。边缘云可以最大程度上与中心云采用统一架构、统一接口、统一管理,这样能够最大程度地降低用户开发和运维成本,真正实现将云计算的范畴拓展至距离数据源产生更近的地方,弥补传统架构的云计算在某些应用场景中的不足之处。
以我们的HC-EdgeStack® 边缘计算平台为例,
基于轻量级容器编排框架云边端协同技术,打造“云 + 边缘 + 端”的云边端协同架构,将容器云计算能力下沉至边缘节点,从基础设施层、系统组件层、容器化应用层全方位监控计算资源,提供节点分组分区域细粒度访问控制,立体资源管理能力,边缘节点区域自治能力,边缘节点故障隔离能力。
功能包括边缘节点管理、边缘应用生命周期管理、边缘安全、边缘自治等等。


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原文地址: https://www.outofmemory.cn/dianzi/13417493.html

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