1.2 边缘计算与云计算之间的关系
在边缘计算快速兴起的过程中,边缘计算与云计算之间的关系是业界关注的一个重要话题,大部分人都认为边缘计算会替代云计算,但也有观点认为边缘计算与云计算会互补协同,即边云协同。
1.2.1 边云协同放大边缘与云的价值
边缘计算的CROSS(Connectivity,联接;Real-time,业务实时性;Optimization,数据优化;Smart,应用智能;Security,安全与隐私保护)价值推动计算模型从集中式的云计算走向分布式的边缘计算。当前,边缘计算正在快速兴起,未来几年将迎来爆炸式增长。
Gartner在Top 10 Strategic Technology Trends for 2018: Cloud to the Edge中认为:到2022年,随着数字业务的不断发展,75%的企业生成的数据将会在传统的集中式数据中心或云端之外的位置创建并得到及时的处理(见图1-4)。
图1-4 企业生成的数据在集中式数据中心或云端之外创建和处理的比例
由Gartner IT基础架构、运营管理与数据中心大会(2017年12月)发布的调研数据显示,84%的企业会在四年内将边缘计算纳入企业规划(见图1-5)。
图1-5 边缘计算何时会成为企业规划的一部分
边缘计算与云计算各有所长,云计算擅长全局性、非实时、长周期的大数据的处理与分析,其能够在长周期维护、业务决策支撑等领域发挥自身的关键优势;边缘计算更适用于局部性、实时、短周期数据的处理与分析,其能更好地支撑本地业务的实时智能化决策与执行,如表1-1所示。
表1-1 边缘计算与云计算的区别
因此,边缘计算与云计算之间并非替代关系,而是互补协同关系。边缘计算与云计算只有通过紧密协同才能更好地满足各种场景的匹配需求,从而放大边缘计算和云计算的应用价值。边缘计算既靠近执行单元,又是云端所需要的高价值数据的采集和初步处理单元,从而可以更好地支撑云端应用;而云计算通过大数据分析优化输出的业务规则或模型可以下发给边缘侧,从而使边缘计算基于新的业务规则或模型运行。
1.2.2 边云协同的价值内涵
边缘计算不是单一的部件,也不是单一的层次,而是涉及EC-IaaS、EC-PaaS、EC-SaaS的端到端的开放平台。典型的边缘计算节点一般涉及网络、虚拟化资源、RTOS、数据面、控制面、管理面、行业应用等能力,其中网络、虚拟化资源、RTOS等属于EC-IaaS能力,数据面、控制面、管理面等属于EC-PaaS能力,行业应用属于EC-SaaS能力。
边云协同的能力与内涵,涉及IaaS、PaaS、SaaS各层面的全面协同。EC-IaaS与云端IaaS应可实现对网络、虚拟化资源、安全等的资源协同;EC-PaaS与云端PaaS应可实现数据协同、智能协同、应用管理协同、业务管理协同;EC-SaaS与云端SaaS应可实现服务协同,如图1-6所示。
图1-6 边云协同总体能力与内涵
说明如下。
• 资源协同:边缘节点提供计算、存储、网络、虚拟化等基础设施资源,其具有本地资源的调度与管理能力,同时可与云端协同,接受并执行云端资源调度管理策略,其中管理策略包括边缘节点的设备管理、资源管理以及网络连接管理。
• 数据协同:边缘节点主要负责现场/终端数据的采集,并按照规则或数据模型对数据进行初步处理与分析,同时将处理结果以及相关数据上传云端;云端提供海量数据的存储、分析与价值挖掘。边缘节点与云的数据协同,支持数据在边缘与云之间可控有序地流动,形成完整的数据流转路径,从而高效地对数据进行生命周期管理与价值挖掘。
• 智能协同:边缘节点按照AI模型执行与推理,实现分布式智能;在云端开展AI的集中式模型训练,并将模型下发到边缘节点。
• 应用管理协同:边缘节点提供应用部署与运行环境,并对本节点多个应用的生命周期进行管理与调度;云端主要提供应用开发与测试环境,以及应用的生命周期管理能力。
• 业务管理协同:边缘节点提供模块化、微服务化、数字孪生、网络等应用实例;云端主要提供按照客户需求实现应用、数字孪生、网络等的业务编排能力。
• 服务协同:边缘节点按照云端策略实现部分EC-SaaS服务,通过EC-SaaS与云端SaaS的协同实现面向客户的按需SaaS服务;云端主要提供SaaS服务在云端和边缘节点的服务分布策略,以及云端承担的SaaS服务能力。
需要说明的是,并非在所有场景中都涉及上述边云协同能力。在实际工作中,结合具体的使用场景,边云协同的能力与内涵会有所不同,有时即使是同一种协同能力,在与不同场景结合时其能力与内涵也不尽相同。