全面認(rèn)識(shí)“邊緣云”，中國(guó)首份邊緣云白皮書(shū)發(fā)布

導(dǎo) 讀

《邊緣云計(jì)算技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化白皮書(shū)》近期發(fā)布，定義了邊緣云計(jì)算的概念和標(biāo)準(zhǔn)等。中心云和邊緣云相互配合，實(shí)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(shí)現(xiàn)“無(wú)處不在”的云。

今天全面認(rèn)識(shí)一下“邊緣云”。

最近，中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化白皮書(shū)》，定義了邊緣云計(jì)算的概念和標(biāo)準(zhǔn)等。

白皮書(shū)的主要內(nèi)容包括：

一、定義邊緣云計(jì)算的概念。

二、邊緣云計(jì)算的典型應(yīng)用場(chǎng)景。

三、邊緣云計(jì)算的技術(shù)特點(diǎn)。

四、邊緣云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化需求以及標(biāo)準(zhǔn)化建議。

這也是國(guó)內(nèi)首次對(duì)邊緣云下定義。

首次定義“邊緣云”：構(gòu)筑在邊緣基礎(chǔ)設(shè)施之上的云計(jì)算平臺(tái)

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

隨著邊緣計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)，云計(jì)算將必然發(fā)展到下一個(gè)技術(shù)階段，將云計(jì)算的能力拓展至距離終端最近的邊緣側(cè)，并通過(guò)云邊端的統(tǒng)一管控實(shí)現(xiàn)云計(jì)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(jì)算的概念。

在白皮書(shū)中，首次對(duì)“邊緣云”進(jìn)行了定義：

邊緣云是基于云計(jì)算技術(shù)的核心和邊緣計(jì)算的能力，構(gòu)筑在邊緣基礎(chǔ)設(shè)施之上的云計(jì)算平臺(tái)。形成邊緣位置的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、安全等能力全面的彈性云平臺(tái)，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(guò)將網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)、存儲(chǔ)、計(jì)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(shí)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(jì)算的基本概念，中心云和邊緣云相互配合，實(shí)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(shí)現(xiàn)“無(wú)處不在”的云。

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

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

邊緣云六大特點(diǎn)、兩大關(guān)鍵能力

總體來(lái)看，邊緣云計(jì)算技術(shù)具備六大特點(diǎn)：

低延時(shí)：因邊緣云計(jì)算就近提供計(jì)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(qǐng)求的時(shí)延極低。

自組織：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題甚至中斷時(shí)，邊緣云的節(jié)點(diǎn)可以實(shí)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(dòng)態(tài)分發(fā)，具體在哪個(gè)邊緣節(jié)點(diǎn)執(zhí)行是可以調(diào)度的。

高安全：能夠供與傳統(tǒng)云計(jì)算一體化的安全防護(hù)能力。

標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放：供標(biāo)準(zhǔn)化且開(kāi)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(jì)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(jì)算的統(tǒng)一協(xié)同能力包括：

統(tǒng)一控制管理

管控通道的高可用和穩(wěn)定性

業(yè)務(wù)調(diào)度協(xié)同

大數(shù)據(jù)處理協(xié)同

云邊一體化安全能力

統(tǒng)一開(kāi)放的服務(wù)接口

邊緣云計(jì)算的服務(wù)能力包括：

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

邊緣云計(jì)算平臺(tái)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(shí)通信服務(wù) RTC、視頻 AI、音視頻通信等。

邊緣云兩大類(lèi)場(chǎng)景：全網(wǎng)覆蓋和本地覆蓋

邊緣云計(jì)算的應(yīng)用場(chǎng)景從覆蓋上可以分為全網(wǎng)覆蓋類(lèi)和本地覆蓋類(lèi)兩大類(lèi)：

1、全網(wǎng)覆蓋類(lèi)應(yīng)用的核心要求是從邊緣節(jié)點(diǎn)在地區(qū)和運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)層面上的覆蓋度，來(lái)保證就近計(jì)算（如 CDN、互動(dòng)直播、邊緣撥測(cè)/監(jiān)控等業(yè)務(wù)），或者基于足夠多的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)鏈路優(yōu)化(如 SDN/SD-WAN、在線 教育、實(shí)時(shí)通信等)。

2、本地覆蓋類(lèi)應(yīng)用的核心要求是邊緣節(jié)點(diǎn)的本地化，即邊緣節(jié)點(diǎn)的接入距離要足夠近(目標(biāo)<30 公里)，時(shí)延足夠低(目標(biāo)<5ms)，來(lái)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?cái)?shù)據(jù)上云，連鎖門(mén)店等線下行業(yè)的 IT 基礎(chǔ)設(shè)施上云等。這類(lèi)應(yīng)用的大帶寬需求是最能體現(xiàn)邊緣云計(jì)算時(shí)延和成本優(yōu)化等核心優(yōu)勢(shì)的場(chǎng)景。?

互動(dòng)直播中的邊緣云一般屬于全網(wǎng)覆蓋類(lèi)應(yīng)用：

主播的媒體流推送到就近的邊緣節(jié)點(diǎn)，在邊緣節(jié)點(diǎn)直接進(jìn)行轉(zhuǎn)碼，轉(zhuǎn)碼后的媒體流分發(fā)到CDN邊緣節(jié)點(diǎn)，當(dāng)有用戶訪問(wèn)時(shí)就近返回內(nèi)容?；谶吘壒?jié)點(diǎn)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(shí)延，提升了互動(dòng)體驗(yàn)，同時(shí)邊緣處理架構(gòu)對(duì)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(lèi)應(yīng)用：

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

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

在感知層，視頻匯聚節(jié)點(diǎn)內(nèi)置來(lái)自云端下發(fā)的視覺(jué) AI 推理模型及參數(shù)，完成對(duì)原始視頻流的匯聚和 AI 計(jì)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(lái)自各個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)上報(bào)的特征信息，全面統(tǒng)籌規(guī)劃形成決策，還可按需實(shí)時(shí)調(diào)取原始視頻流。

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

針對(duì)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(guó)內(nèi)外邊緣云技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀以及標(biāo)準(zhǔn)化需求，白皮書(shū)提出邊緣云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化體系框架，如下圖所示，包括：基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理及服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

這些標(biāo)準(zhǔn)主要在現(xiàn)有云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)體系之上延續(xù)和擴(kuò)展，以滿足邊緣云計(jì)算的新需求和新特性。

在邊緣計(jì)算服務(wù)出現(xiàn)之前，客戶只有一個(gè)選擇：他們必須從不同地區(qū)的不同運(yùn)營(yíng)商處購(gòu)買(mǎi)節(jié)點(diǎn)，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(lái)一系列問(wèn)題和挑戰(zhàn)。例如，阿里云的邊緣計(jì)算產(chǎn)品代表性的有依托邊緣節(jié)點(diǎn)服務(wù)ENS和Link IoT Edge，這兩個(gè)產(chǎn)品能夠幫助用戶深入到每一個(gè)計(jì)算場(chǎng)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(diǎn)的響應(yīng)時(shí)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(jì)算（本地暫存，設(shè)備連接，函數(shù)計(jì)算，流式計(jì)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(jiàn)的將來(lái)，隨著技術(shù)的成熟以及新的應(yīng)用出現(xiàn)，邊緣云計(jì)算技術(shù)必 將得到更大的發(fā)展，覆蓋的潛在客戶和場(chǎng)景將不斷出現(xiàn)。隨著邊緣云計(jì)算的應(yīng)用 場(chǎng)景越來(lái)越多，用戶需求的變化將是未來(lái)需要關(guān)注的重點(diǎn)。