邊緣計算是大規(guī)模的分布式系統(tǒng)嗎?

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邊緣計算在過去幾年中一直慢慢地獲得真正的采用,但它一直是每一個熱門技術(shù)辯論的首位話題。無論你選擇哪種關(guān)于邊緣的定義,關(guān)于支持邊緣的主干硬件和軟件基礎(chǔ)設(shè)施的挑戰(zhàn)的難題仍然存在。相比邊緣更小、延遲要求更嚴(yán)格,邊緣計算更值得討論。

邊緣計算在過去幾年中一直慢慢地獲得真正的采用,但它一直是每一個熱門技術(shù)辯論的首位話題。

無論你選擇哪種關(guān)于邊緣的定義,關(guān)于支持邊緣的主干硬件和軟件基礎(chǔ)設(shè)施的挑戰(zhàn)的難題仍然存在。相比邊緣更小、延遲要求更嚴(yán)格,邊緣計算更值得討論。從20世紀(jì)80年代開始,我們就有了分布式系統(tǒng)。但它們真的做到了嗎?

分布式系統(tǒng)可以作為邊緣基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ),但如果按照最初的設(shè)想使用它們,它們的意義不大。

核心中的分布式系統(tǒng)意味著該系統(tǒng)的組件位于通過WAN或LAN網(wǎng)絡(luò)連接的獨立計算機資源上,并通過消息或消息總線相互通信。這些系統(tǒng)運行的關(guān)鍵是交互,關(guān)鍵特性包括并發(fā)性、無全局時鐘和具有獨立處理故障能力的組件。這似乎總結(jié)了標(biāo)準(zhǔn)端到端邊緣基礎(chǔ)設(shè)施。那么,邊緣計算有什么不同之處呢?

為了更好地理解,讓我們先從地理分布的角度來研究分布式系統(tǒng)。我們需要重新審視需求,例如在整個系統(tǒng)中被操控的信息的可伸縮性、可靠性、適應(yīng)性和一致性。大家越來越關(guān)注連接性和需要存儲、管理和傳輸?shù)臄?shù)據(jù),以使系統(tǒng)整體工作。當(dāng)服務(wù)器不再在同一個房間,甚至可能不在同一個城市或甚至不在同一個大陸時,如何分發(fā)系統(tǒng)的關(guān)鍵服務(wù)?如果連接中斷,你如何在不犧牲小型站點上太多有限可用資源的情況下保持所有所需的功能?

答案在于細(xì)節(jié)。與傳統(tǒng)的分布式系統(tǒng)不同,邊緣在地理上大規(guī)模分布。那么,如何將所有組件連接起來,從而使管理任務(wù)不那么艱巨呢?你如何構(gòu)建、管理和編排邊緣基礎(chǔ)設(shè)施?它是松耦合還是緊耦合,或者兩者的結(jié)合?有了這些,我們就逃不過邊緣計算基礎(chǔ)設(shè)施的分布式控制平面悖論。

為了最大限度地滿足邊緣用例需求,我們需要自治和集中化,同時還需要減少管理和編排開銷,而這一切都受到大量的資源和環(huán)境約束。作為一項架構(gòu)原則,必須盡早在緊耦合和松耦合之間做出選擇,這不是后面邊緣生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計中可以解決的問題。有鑒于此,邊緣的分布式基礎(chǔ)設(shè)施管理重新定義了實現(xiàn)緊和松控制循環(huán)的位置。在邊緣站點本身,需要緊控制回路來提供局部自治和持續(xù)控制。在各個站點之外,管理控制操作需要與即時控制功能去耦。這并不像看上去那么容易,因為它還將定義信息交換機制。這反過來又使集中式系統(tǒng)成為分布式控制平面的代理和同步系統(tǒng)。集中式系統(tǒng)更多的是影響和同步,而不是維護控制。

在大多數(shù)情況下,仍然需要以一致的方式控制和管理邊緣位置。正是這種一致的管理方法,使邊緣架構(gòu)成為分布式基礎(chǔ)設(shè)施,而不是一組分散的站點,即使硬件、位置和工作負(fù)載不同。這就帶來了一個系統(tǒng)的可能性,該系統(tǒng)有一個單層玻璃管理界面,使這一切看起來很容易。但請注意,我們甚至還沒有定義“自治”的含義。

在下一篇文章中,我們將更深入地了解挑戰(zhàn)和解決方案。例如,僅僅進(jìn)行傳統(tǒng)的分層聯(lián)合有意義嗎?還是我們可以在一個地理分布的邊緣系統(tǒng)中混合松、緊耦合的服務(wù)?我們還將分析分布式系統(tǒng)長期使用的已知機制,如NTP、LDAP和DNS。

原文鏈接:

https://superuser.openstack.org/articles/is-edge-computing-a-distributed-system-at-scale/

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