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【導(dǎo)讀】《邊緣云計算技術(shù)與標(biāo)準化白皮書》近期發(fā)布，定義了邊緣云計算的概念和標(biāo)準等。中心云和邊緣云相互配合，實現(xiàn)中心-邊緣協(xié)同、全網(wǎng)算力調(diào)度、全網(wǎng)統(tǒng)一管控等能力，真正實現(xiàn)“無處不在”的云。

今天全面認識一下“邊緣云”。

最近，中國電子技術(shù)標(biāo)準化研究院、阿里云等單位共同編制并發(fā)布了一份《邊緣云計算技術(shù)與標(biāo)準化白皮書》，定義了邊緣云計算的概念和標(biāo)準等。

白皮書的主要內(nèi)容包括：

一、定義邊緣云計算的概念。

二、邊緣云計算的典型應(yīng)用場景。

三、邊緣云計算的技術(shù)特點。

四、邊緣云計算標(biāo)準化需求以及標(biāo)準化建議。

這也是國內(nèi)首次對邊緣云下定義。

隨著 5G、物聯(lián)網(wǎng)時代的到來以及云計算應(yīng)用的逐漸增加，傳統(tǒng)的云計算技術(shù)已經(jīng)無法滿足終端側(cè)“大連接，低時延，大帶寬”的需求。

隨著邊緣計算技術(shù)的出現(xiàn)，云計算將必然發(fā)展到下一個技術(shù)階段，將云計算的能力拓展至距離終端最近的邊緣側(cè)，并通過云邊端的統(tǒng)一管控實現(xiàn)云計算服務(wù)的下沉，供端到端的云服務(wù)，由此產(chǎn)生了邊緣云計算的概念。

在白皮書中，首次對“邊緣云”進行了定義：

邊緣云是基于云計算技術(shù)的核心和邊緣計算的能力，構(gòu)筑在邊緣基礎(chǔ)設(shè)施之上的云計算平臺。形成邊緣位置的計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲、安全等能力全面的彈性云平臺，并與中心云和物聯(lián)網(wǎng)終端形成“云邊端三體協(xié)同” 的端到端的技術(shù)架構(gòu)，通過將網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)、存儲、計算，智能化數(shù)據(jù)分析等工作放在邊緣處理，降低響應(yīng)時延、減輕云端壓力、降低帶寬成本，并供全網(wǎng)調(diào)度、算力分發(fā)等云服務(wù)。

下圖表述了邊緣云計算的基本概念，中心云和邊緣云相互配合，實現(xiàn)中心-邊緣協(xié)同、全網(wǎng)算力調(diào)度、全網(wǎng)統(tǒng)一管控等能力，真正實現(xiàn)“無處不在”的云。

邊緣云計算能夠最大程度上與傳統(tǒng)云計算在架構(gòu)、接口、管理等關(guān)鍵能力上 實現(xiàn)統(tǒng)一，最終將邊緣設(shè)備與云進行整合，成為云的一部分。

邊緣云計算與傳統(tǒng)云計算的關(guān)系，類似人類的“大腦”與遍布全身的“神經(jīng)系統(tǒng)”的關(guān)系，相輔相成。

總體來看，邊緣云計算技術(shù)具備六大特點：

低延時：因邊緣云計算就近提供計算和網(wǎng)絡(luò)覆蓋，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、處理和使用都發(fā)生在離數(shù)據(jù)源很近的范圍內(nèi)，接收并響應(yīng)終端請求的時延極低。

自組織：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題甚至中斷時，邊緣云的節(jié)點可以實現(xiàn)本地自治和自恢復(fù)。

可定義：邊緣云服務(wù)及業(yè)務(wù)邏輯不是一成不變的，而是可以由用戶修改、更新和定制。

可調(diào)度：業(yè)務(wù)邏輯可以由中心云動態(tài)分發(fā)，具體在哪個邊緣節(jié)點執(zhí)行是可以調(diào)度的。

高安全：能夠供與傳統(tǒng)云計算一體化的安全防護能力。

標(biāo)準開放：供標(biāo)準化且開放的環(huán)境，具有和其他系統(tǒng)互聯(lián)及互操作的能力。

下圖展示了邊緣云計算的關(guān)鍵能力，其包含統(tǒng)一協(xié)同能力和服務(wù)能力兩大部分。

邊緣云計算的統(tǒng)一協(xié)同能力包括：

1.統(tǒng)一控制管理

2.管控通道的高可用和穩(wěn)定性

3.業(yè)務(wù)調(diào)度協(xié)同

4.大數(shù)據(jù)處理協(xié)同

5.云邊一體化安全能力

6.統(tǒng)一開放的服務(wù)接口

邊緣云計算的服務(wù)能力包括：

1.邊緣云計算基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，如計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、加速器等。

2.邊緣云計算平臺服務(wù)，如容器服務(wù)、大數(shù)據(jù)服務(wù)、人工智能服務(wù)、vCDN、 即時通信服務(wù) RTC、視頻 AI、音視頻通信等。

邊緣云計算的應(yīng)用場景從覆蓋上可以分為全網(wǎng)覆蓋類和本地覆蓋類兩大類：

1、全網(wǎng)覆蓋類應(yīng)用的核心要求是從邊緣節(jié)點在地區(qū)和運營商網(wǎng)絡(luò)兩個層面上的覆蓋度，來保證就近計算（如 CDN、互動直播、邊緣撥測/監(jiān)控等業(yè)務(wù)），或者基于足夠多的節(jié)點進行網(wǎng)絡(luò)鏈路優(yōu)化(如 SDN/SD-WAN、在線 教育、實時通信等)。

2、本地覆蓋類應(yīng)用的核心要求是邊緣節(jié)點的本地化，即邊緣節(jié)點的接入距離要足夠近(目標(biāo)<30 公里)，時延足夠低(目標(biāo)<5ms)，來支持本地化服務(wù)的上云需求，例如新零售、醫(yī)療等行業(yè)的監(jiān)控數(shù)據(jù)上云，連鎖門店等線下行業(yè)的 IT 基礎(chǔ)設(shè)施上云等。這類應(yīng)用的大帶寬需求是最能體現(xiàn)邊緣云計算時延和成本優(yōu)化等核心優(yōu)勢的場景。

互動直播中的邊緣云一般屬于全網(wǎng)覆蓋類應(yīng)用：

主播的媒體流推送到就近的邊緣節(jié)點，在邊緣節(jié)點直接進行轉(zhuǎn)碼，轉(zhuǎn)碼后的媒體流分發(fā)到CDN邊緣節(jié)點，當(dāng)有用戶訪問時就近返回內(nèi)容。基于邊緣節(jié)點上的服務(wù)、直播流的上下行內(nèi)容推送以及轉(zhuǎn)碼處理等都不用再回中心，大大降低了業(yè)務(wù)時延，提升了互動體驗，同時邊緣處理架構(gòu)對帶寬成本的節(jié)省也非常明顯。

智慧城市中的邊緣云一般屬于本地覆蓋類應(yīng)用：

在邊緣云計算的架構(gòu)下，智慧城市的建設(shè)過程中整個系統(tǒng)分為采集層、感知層、應(yīng)用層。

在采集層，海量監(jiān)控攝像頭采集原始視頻并傳輸?shù)骄徒谋镜貐R聚節(jié)點。

在感知層，視頻匯聚節(jié)點內(nèi)置來自云端下發(fā)的視覺 AI 推理模型及參數(shù)，完成對原始視頻流的匯聚和 AI 計算，提取結(jié)構(gòu)化特征信息。

在應(yīng)用層，城市大腦可根據(jù)來自各個匯聚節(jié)點上報的特征信息，全面統(tǒng)籌規(guī)劃形成決策，還可按需實時調(diào)取原始視頻流。

另外，這份白皮書的關(guān)鍵作用之一還在于提出了邊緣云計算標(biāo)準化的建議。

針對邊緣云生態(tài)中技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)、應(yīng)用等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，結(jié)合國內(nèi)外邊緣云技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及標(biāo)準化需求，白皮書提出邊緣云計算標(biāo)準化體系框架，如下圖所示，包括：基礎(chǔ)標(biāo)準、技術(shù)標(biāo)準、管理及服務(wù)標(biāo)準、安全標(biāo)準、行業(yè)及應(yīng)用標(biāo)準。

這些標(biāo)準主要在現(xiàn)有云計算標(biāo)準體系之上延續(xù)和擴展，以滿足邊緣云計算的新需求和新特性。

在邊緣計算服務(wù)出現(xiàn)之前，客戶只有一個選擇：他們必須從不同地區(qū)的不同運營商處購買節(jié)點，并建立自己的邊緣基礎(chǔ)設(shè)施。而自建基礎(chǔ)設(shè)施將帶來一系列問題和挑戰(zhàn)。例如，阿里云的邊緣計算產(chǎn)品代表性的有依托邊緣節(jié)點服務(wù)ENS和Link IoT Edge，這兩個產(chǎn)品能夠幫助用戶深入到每一個計算場景。ENS覆蓋全球，客戶可以在幾分鐘內(nèi)創(chuàng)建邊緣資源，將從終端到節(jié)點的響應(yīng)時間縮短到5毫秒，并為中心節(jié)省30%以上的帶寬成本。 Link IoT Edge支持智能設(shè)備上部署邊緣計算（本地暫存，設(shè)備連接，函數(shù)計算，流式計算等），讓設(shè)備“天然”智能。目前在數(shù)字工廠、全屋智能等8大領(lǐng)域都有覆蓋。

在可以預(yù)見的將來，隨著技術(shù)的成熟以及新的應(yīng)用出現(xiàn)，邊緣云計算技術(shù)必 將得到更大的發(fā)展，覆蓋的潛在客戶和場景將不斷出現(xiàn)。隨著邊緣云計算的應(yīng)用 場景越來越多，用戶需求的變化將是未來需要關(guān)注的重點。

來源：中國電子技術(shù)標(biāo)準化研究院