云計(jì)算和邊緣計(jì)算是兩個(gè)不同的概念，各有特點(diǎn)，許多人都在研究如何在云計(jì)算架構(gòu)中添加邊緣計(jì)算，下面來(lái)看看可行性及利弊分析。
邊緣計(jì)算并非對(duì)每個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或工作負(fù)載都具有意義。人們需要了解一些邊緣計(jì)算示例，以了解應(yīng)該在何時(shí)何地將其作為云計(jì)算架構(gòu)的一部分。
與傳統(tǒng)的云計(jì)算架構(gòu)相比，邊緣計(jì)算的性能、安全性和成本優(yōu)勢(shì)使其越來(lái)越受歡迎，但并不總是最適用于分布式工作負(fù)載。
邊緣計(jì)算是指在最終用戶的電腦、手機(jī)或物聯(lián)網(wǎng)傳感器等生成和消費(fèi)數(shù)據(jù)的設(shè)備上或附近處理數(shù)據(jù)的架構(gòu)。這不同于傳統(tǒng)的云計(jì)算，云計(jì)算依靠中央服務(wù)器來(lái)接收數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)并將其發(fā)送回客戶端設(shè)備。而邊緣計(jì)算可以減少網(wǎng)絡(luò)等待時(shí)間，減少數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的暴露，在某些情況下，通過(guò)將處理加載到最終用戶的設(shè)備來(lái)降低成本。
由于具有吸引人的優(yōu)勢(shì)，云計(jì)算架構(gòu)師可能希望將盡可能多的工作負(fù)載推向邊緣計(jì)算。但是在這樣做之前，他們應(yīng)該考慮每個(gè)應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)、性能要求和安全性注意事項(xiàng)以及其他因素。
兩種類型的邊緣計(jì)算架構(gòu)
在權(quán)衡邊緣計(jì)算模型是否合適時(shí)，首先要問(wèn)的問(wèn)題是哪種架構(gòu)可用。主要有兩種類型：
設(shè)備-邊緣計(jì)算，其中直接在客戶端設(shè)備上處理數(shù)據(jù)。 云計(jì)算-邊緣計(jì)算，其中在邊緣計(jì)算硬件上處理數(shù)據(jù)，而邊緣計(jì)算硬件在地理位置上比集中式云計(jì)算數(shù)據(jù)中心更靠近客戶端設(shè)備。
如果客戶端設(shè)備能夠以統(tǒng)一的方式處理該處理負(fù)擔(dān)，則設(shè)備-邊緣計(jì)算模型可以很好地工作。可以采用臺(tái)式機(jī)或筆記本電腦來(lái)處理此問(wèn)題，但低功率物聯(lián)網(wǎng)傳感器可能缺少有效處理數(shù)據(jù)所需的計(jì)算和存儲(chǔ)資源。
此外，如果企業(yè)依賴于許多不同類型的邊緣設(shè)備和操作系統(tǒng)，所有這些設(shè)備可能具有不同的功能和配置，那么使用設(shè)備-邊緣計(jì)算模型可能會(huì)很困難。
借助云計(jì)算-邊緣計(jì)算模型，最終用戶設(shè)備并不是塑造架構(gòu)的主要因素。如果企業(yè)使用云計(jì)算-邊緣計(jì)算架構(gòu)，那么最終用戶使用的設(shè)備類型并不重要，因?yàn)椴粫?huì)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或處理從中央云轉(zhuǎn)移到這些設(shè)備。與其相反，企業(yè)需要將負(fù)載轉(zhuǎn)移到在云計(jì)算-邊緣計(jì)算運(yùn)行的服務(wù)器。這些服務(wù)器通常位于比中央云更靠近最終用戶的數(shù)據(jù)中心。
邊緣計(jì)算的局限性
在企業(yè)決定將工作負(fù)載移至邊緣計(jì)算之前，需要評(píng)估支持這些邊緣計(jì)算模型是否合理。這些限制可能使企業(yè)回到傳統(tǒng)的云計(jì)算架構(gòu)。
邊緣安全
邊緣計(jì)算通過(guò)很大程度地減少數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間來(lái)降低一些安全風(fēng)險(xiǎn)，但同時(shí)也帶來(lái)了更復(fù)雜的安全挑戰(zhàn)。
例如，如果企業(yè)在不受控制的最終用戶設(shè)備上存儲(chǔ)或處理數(shù)據(jù)，很難保證這些設(shè)備沒(méi)有受到網(wǎng)絡(luò)攻擊者可能利用的漏洞的攻擊。即使使用云計(jì)算-邊緣計(jì)算模型來(lái)保留對(duì)邊緣計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的控制，擁有更多可管理基礎(chǔ)設(shè)施也會(huì)增加攻擊面。
與保護(hù)正在處理的數(shù)據(jù)相比，保護(hù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(可以對(duì)其進(jìn)行加密)通常要容易得多。因此，邊緣計(jì)算的安全性的弊端可能超過(guò)其好處。
這使得邊緣計(jì)算對(duì)于具有高安全性規(guī)范的工作負(fù)載而言并非理想選擇。如果企業(yè)要處理敏感數(shù)據(jù)或有特殊的合規(guī)性要求，則具有集中式服務(wù)器的標(biāo)準(zhǔn)云計(jì)算模型的風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)降低。
延遲要求
邊緣計(jì)算可提高應(yīng)用程序性能和響應(yīng)能力，因?yàn)閿?shù)據(jù)不必往返于云計(jì)算的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行處理。對(duì)于需要真正即時(shí)通信流的工作負(fù)載，這是一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。云計(jì)算提供商繼續(xù)增加數(shù)據(jù)中心的位置，但是他們的大型數(shù)據(jù)中心設(shè)施通常位于遠(yuǎn)離人口中心的偏遠(yuǎn)位置。
大多數(shù)工作負(fù)載具有較低的延遲標(biāo)準(zhǔn)。與傳統(tǒng)的云計(jì)算架構(gòu)相比，邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)可能只會(huì)將網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度提高幾毫秒。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用，常規(guī)架構(gòu)帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)延遲是可以接受的。而確保延遲改善確實(shí)值得進(jìn)行權(quán)衡，尤其是在考慮了增加的成本和管理負(fù)擔(dān)之后。
數(shù)據(jù)量
考慮企業(yè)的工作負(fù)載需要處理多少數(shù)據(jù)，以及邊緣計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施是否可以有效地處理它。如果企業(yè)的工作負(fù)載產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，則需要一個(gè)龐大的基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)分析和存儲(chǔ)該數(shù)據(jù)。從管理的角度來(lái)看，它可能成本更低，并且更容易將數(shù)據(jù)移至公共云數(shù)據(jù)中心。
另一方面，如果工作負(fù)載基本上是無(wú)狀態(tài)的并且不涉及大量數(shù)據(jù)，則它們往往是邊緣計(jì)算的理想選擇。
邊緣計(jì)算實(shí)例
為了說(shuō)明上面列出的取舍，以下是邊緣計(jì)算何時(shí)適合和不適合的一些示例。
采用邊緣計(jì)算的很好例子包括：
自動(dòng)駕駛汽車。自動(dòng)駕駛汽車會(huì)收集大量數(shù)據(jù)，需要實(shí)時(shí)做出決策，以確保道路上或附近的乘客和其他人的安全。延遲問(wèn)題可能會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)駕駛汽車的響應(yīng)時(shí)間延遲幾毫秒，而這種情況可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。 智能恒溫器。這些設(shè)備生成的數(shù)據(jù)相對(duì)較少。此外，收集的某些數(shù)據(jù)(例如人們回家的時(shí)間和調(diào)整溫度)可能會(huì)影響隱私。將數(shù)據(jù)保留在邊緣計(jì)算是切實(shí)可行的，可以幫助減輕安全隱患。 交通信號(hào)燈。交通信號(hào)燈具有三個(gè)特征，使其非常適合邊緣計(jì)算：實(shí)時(shí)響應(yīng)變化的需求;相對(duì)較低的數(shù)據(jù)輸出;偶爾會(huì)失去互聯(lián)網(wǎng)連接。
以下是一些邊緣計(jì)算效果不佳的示例：
常規(guī)應(yīng)用程序。很難想到需要邊緣計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的性能或響應(yīng)能力的常規(guī)應(yīng)用程序。它可能會(huì)減少應(yīng)用程序加載或響應(yīng)請(qǐng)求所需的時(shí)間，但這種改進(jìn)并不值得付出更多成本。 監(jiān)控?cái)z像系統(tǒng)。監(jiān)控視頻通常會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)。在邊緣計(jì)算處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)是不切實(shí)際的，因?yàn)檫@將需要大型且專門(mén)的基礎(chǔ)設(shè)施。將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在集中式云計(jì)算設(shè)施成本將會(huì)低得多，也容易得多。 智能照明系統(tǒng)。允許用戶通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)控制家庭或辦公室中照明的系統(tǒng)不會(huì)生成大量數(shù)據(jù)。但是智能照明系統(tǒng)往往具有最小的處理能力，也沒(méi)有超低延遲要求，如果打開(kāi)燈具需要一兩秒鐘的時(shí)間，那沒(méi)什么大不了的。用戶可以構(gòu)建用于管理這些系統(tǒng)的邊緣基礎(chǔ)設(shè)施，但這在大多數(shù)情況下都不值得花費(fèi)更多的成本。
