隨著(zhù)萬(wàn)物互聯(lián)的泛在化發(fā)展，近年來(lái)，邊緣計算（Edge Computing）的熱度持續上升，大有和云計算分庭抗禮的架勢。
IDC預計，2020年全球將有超過(guò)500億的終端與設備聯(lián)網(wǎng)，超過(guò)40%的數據要在網(wǎng)絡(luò )邊緣側進(jìn)行分析、處理與存儲。
那么，這種適用于網(wǎng)絡(luò )邊緣側的邊緣計算究竟是怎樣的技術(shù)呢？
公開(kāi)資料顯示，邊緣計算是在靠近物或數據源頭的一側，綜合了網(wǎng)絡(luò )、計算、存儲、應用等核心能力的開(kāi)放平臺?；舅枷胧前言朴嬎闫脚_遷移到網(wǎng)絡(luò )邊緣，試圖將傳統移動(dòng)通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)進(jìn)行深度融合，減小業(yè)務(wù)交付中端到端的延遲。
邊緣計算發(fā)展至今，已有三種業(yè)界廣泛認可的技術(shù)架構，分別是MEC(多接入邊緣計算)、微云和霧計算。很多時(shí)候，人們會(huì )將這幾個(gè)概念混淆，下面我們就詳細地分析一下這幾種邊緣計算。
MEC
MEC，即多接入邊緣計算，其最早是由歐洲電信標準化協(xié)會(huì )（ETSI）2014年提出的，ETSI初創(chuàng )成員包括：惠普、沃達豐、華為、諾基亞、Intel以及Viavi等。MEC是為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )邊緣提供IT服務(wù)環(huán)境和云計算能力，通過(guò)在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )邊緣執行部分緩存、數據傳輸和計算來(lái)抵消與回程相關(guān)的延遲，最終可以實(shí)現毫秒級應用。
ETSI定義的MEC基本架構
宏觀(guān)來(lái)講，MEC的基本架構中不同的功能實(shí)體可劃分為三個(gè)層級，網(wǎng)絡(luò )層（Networks Level）、移動(dòng)邊緣主機層（Mobile Edge Host Level）、移動(dòng)邊緣系統層（Mobile Edge System Level）。此前，雷鋒網(wǎng)有對MEC的技術(shù)架構詳細剖析過(guò)，此次不再贅述。
而MEC的應用場(chǎng)景，雷鋒網(wǎng)了解到，其主要有以下幾個(gè)方面：
與網(wǎng)絡(luò )連接和網(wǎng)絡(luò )能力開(kāi)放相關(guān)的本地邊緣服務(wù)。比如替代企業(yè)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò )的移動(dòng)虛擬專(zhuān)網(wǎng)、基于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )定位并與室分結合的室內定位；
邊緣就近處理節省回傳帶寬降低時(shí)延的視頻邊緣服務(wù)。比如與CDN結合的邊緣緩存、面向視頻監控的邊緣存儲和識別分析；
面向終端的計算遷移降低終端成本的邊緣輔助計算服務(wù)。比如面向AR、VR和游戲等提供邊緣云渲染等。
此外，在智慧園區中，MEC可幫助園區的視頻和IT應用減少流量迂回，降低傳輸時(shí)延，提供更安全的數據處理環(huán)境；在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，MEC平臺借助5G技術(shù)提供給車(chē)隊高精度地圖、視野共享、智能分析及連續切換等功能，輔助自動(dòng)駕駛，提供更精準、更安全、零中斷的駕駛體驗。
MEC的應用場(chǎng)景很是廣泛，除了以上提到的這些，還有更多的物聯(lián)網(wǎng)垂直應用領(lǐng)域等待MEC研究人員來(lái)解鎖。
目前，國內三大運營(yíng)商均開(kāi)展了MEC試點(diǎn)部署，其業(yè)務(wù)包括LTE移動(dòng)虛擬專(zhuān)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、邊緣緩存、室內定位等。根據《中國聯(lián)通邊緣計算技術(shù)白皮書(shū)》，中國聯(lián)通5G 網(wǎng)絡(luò ) MEC 部署規劃，MEC 部署位置與業(yè)務(wù)場(chǎng)景具有密切關(guān)系，可以按需將 MEC 部署分為無(wú)線(xiàn)接入云、邊緣云或者匯聚云三種方式。
總體來(lái)說(shuō)，對于 uRLLC 低時(shí)延場(chǎng)景，MEC 需要部署于靠近基站側的無(wú)線(xiàn)接入云；對于 eMBB 場(chǎng)景的大流量熱點(diǎn)地區，MEC 可以部署于邊緣云；對于 mMTC 場(chǎng)景，MEC 部署于位置較高的匯聚云，能夠覆蓋更大區域的業(yè)務(wù)需求。
就無(wú)線(xiàn)接入云這種形式來(lái)看，MEC 與基站 CU 單元、核心網(wǎng)轉發(fā)面 UPF 部署于無(wú)線(xiàn)接入云。通過(guò)在基站側部署本地業(yè)務(wù)，為用戶(hù)提供更短時(shí)延的服務(wù)。
其中，CU 單元包括 RRC 和 PDCP 層，DU 單元包括 RLC、 MAC 和 PHY 層，且 4G eNB 和 5G gNB 的 CU 單元可以合設。此方式下，MEC業(yè)務(wù)覆蓋范圍較小，適用于移動(dòng)速度低，甚至不移動(dòng)但對時(shí)延敏感的業(yè)務(wù)，比如賽場(chǎng)、場(chǎng)館、景區相關(guān)的業(yè)務(wù)。
微云
和MEC相比較，如果說(shuō)MEC更強調“邊緣”這個(gè)概念，那么微云更側重于移動(dòng)這個(gè)概念。
微云是開(kāi)放邊緣計算（Open Edge Computing，OEC）項目的研究成果，該項目最初由美國卡內基梅隆大學(xué)發(fā)起，此后受到了華為、英特爾和沃達豐等企業(yè)的支持。
公開(kāi)資料顯示，它是將移動(dòng)計算平臺和云計算結合起來(lái)的邊緣計算體系架構，代表了“移動(dòng)終端——微云——云”三層架構的中間層，其處在移動(dòng)終端和云平臺之間，是被部署在網(wǎng)絡(luò )邊緣、具有移動(dòng)性的小型數據中心。
雖然微云本身是位于網(wǎng)絡(luò )邊緣，甚至從直觀(guān)來(lái)講更靠近用戶(hù)，但微云主要是用于類(lèi)似車(chē)輛網(wǎng)場(chǎng)景下的移動(dòng)性增強，能為移動(dòng)設備提供豐富的計算資源，甚至在飛機和車(chē)輛上直接運行。微云，旨在將云部署到離用戶(hù)更近的地方，可以理解為一個(gè)輕量級的MEC。
就微云部署的位置來(lái)看，其與終端用戶(hù)的距離為一跳無(wú)線(xiàn)連接，比如部署在蜂窩網(wǎng)絡(luò )基站或者Wi-Fi基站上，為終端用戶(hù)的計算任務(wù)提供低時(shí)延響應。當多個(gè)微云構建成分布式的移動(dòng)邊緣計算環(huán)境，拓展用戶(hù)可用資源，可通過(guò)提供類(lèi)似云平臺的動(dòng)態(tài)遷移機制，實(shí)現資源的負載均衡。
微云本質(zhì)上是云，但微云與傳統的云相比，兩者又有區別，主要表現為以下幾個(gè)方面：快速配置（Papid Provisioning）、不同微云之間的虛擬機切換（VM Hand-off）以及微云發(fā)現（Cloudlet Discovery）。
例如快速配置，由于微云主要是針對移動(dòng)場(chǎng)景而設計的，因此會(huì )面臨用戶(hù)終端移動(dòng)性帶來(lái)的連接高度動(dòng)態(tài)化問(wèn)題，因此必須具備靈活的快速配置能力。
霧計算
霧計算的概念是思科（Cisco）2012年時(shí)提出的，隨后，思科聯(lián)合Arm、戴爾、英特爾、微軟和普林斯頓大學(xué)，于2015年聯(lián)合成立了開(kāi)放霧計算聯(lián)盟（OpenFog Consortium）。
相比MEC和微云來(lái)說(shuō)，霧計算側重點(diǎn)在物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的應用方面。
2017年2月，開(kāi)放霧計算聯(lián)盟發(fā)布了OpenFog參考架構，這是一個(gè)利用開(kāi)放的標準方法，將云端的無(wú)縫智能與物聯(lián)網(wǎng)終端聯(lián)合在一起，旨在支持物聯(lián)網(wǎng)、5G和人工智能應用的數據密集型需求的通用技術(shù)架構。
從傳統封閉式系統以及依賴(lài)云計算來(lái)看，OpenFog已轉變?yōu)橐环N新計算模型。它基于工作負載和設備能力，使計算更加接近網(wǎng)絡(luò )邊緣。霧計算將計算、通信、控制、存儲資源和服務(wù)分配給用戶(hù)或分布在靠近用戶(hù)的設備與系統上，從而將云計算擴展到網(wǎng)絡(luò )邊緣，可以將它理解為位于網(wǎng)絡(luò )邊緣的小型云。
整個(gè)霧網(wǎng)絡(luò )是由多個(gè)霧節點(diǎn)組成的整體，單個(gè)霧節點(diǎn)其性能相對較弱，但是地理位置分布廣泛。由于其節點(diǎn)地理位置較為分散，不會(huì )集中產(chǎn)生大量的熱量，因此無(wú)需額外的冷卻系統，從而減少耗電。
雷鋒網(wǎng)了解到，今年2月，美陸軍研究實(shí)驗室向Technica公司授出了一份價(jià)值100萬(wàn)美元的合同，委托該公司為戰場(chǎng)士兵開(kāi)發(fā)霧計算平臺SmartFog。該平臺在聯(lián)網(wǎng)的情況下訓練機器學(xué)習算法，在戰場(chǎng)上可融合各種來(lái)源的數據并在不連接云的情況下進(jìn)行離線(xiàn)處理，從而讓士兵在斷網(wǎng)區域應用人工智能能力。這里，其可以視為單兵設備與云之間的中間層，可以使士兵隨時(shí)獲取計算能力和存儲空間。
三者對比分析
MEC、微云和霧計算，作為邊緣計算的三種具體模式，其在部署位置、應用場(chǎng)景和實(shí)時(shí)交互方面有諸多相似點(diǎn)，也有不同之處。雷鋒網(wǎng)了解到，其主要表現為以下幾點(diǎn)：
就部署位置來(lái)看，MEC是位于終端和數據中心之間，可以和接入點(diǎn)、基站、流量匯聚點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)等共址；而微云和霧計算的部署位置，和以上提到的MEC部署位置一致。此外，微云還可以直接運行在車(chē)輛、飛機等終端上。
就應用場(chǎng)景來(lái)看，MEC主要致力于為應用降低時(shí)延，適合物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、AR/VR等多種應用場(chǎng)景；微云適用于移動(dòng)增強型應用以及物聯(lián)網(wǎng)等諸多場(chǎng)景；而霧計算，主要是針對需要分布式計算和存儲的物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景。
就三者的移動(dòng)性和不同邊緣節點(diǎn)上相同應用的實(shí)時(shí)交互支持，MEC只提供終端從一個(gè)邊緣節點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)邊緣節點(diǎn)情況下的移動(dòng)性管理；而微云，其是提供虛擬機鏡像從一個(gè)邊緣節點(diǎn)到另一個(gè)邊緣節點(diǎn)切換的支持；至于霧計算，則是完全支持霧節點(diǎn)分布式應用之間的通信。
不管是MEC、微云，還是霧計算，這幾種邊緣計算都有各自的特性和適用的場(chǎng)景。根據文章開(kāi)頭所述，如今全球將有40%的數據要在網(wǎng)絡(luò )邊緣側進(jìn)行處理，不可不說(shuō)，邊緣計算已成為一種重要的計算方式，而這三種邊緣計算模式是經(jīng)過(guò)長(cháng)期的發(fā)展演化出來(lái)的不同類(lèi)型，所以對于萬(wàn)物互聯(lián)行業(yè)的發(fā)展同樣重要。
此外，邊緣計算和云計算的協(xié)同問(wèn)題也成為關(guān)注的焦點(diǎn)，兩者可以彼此優(yōu)化補充，共同使能行業(yè)數字化轉型。如果說(shuō)云計算是一個(gè)統籌者，它負責長(cháng)周期數據的大數據分析，那么邊緣計算更注重于實(shí)時(shí)、短周期數據的分析。正如我們所知道的，邊緣計算更靠近設備端，因而它為云端數據的采集和大數據分析提供了支持，而云計算，則是通過(guò)大數據分析輸出指令下發(fā)到網(wǎng)絡(luò )邊緣。
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