邊緣計(jì)算(Edge Computing)是云計(jì)算向邊緣的延伸，本文對(duì)邊緣計(jì)算、霧計(jì)算、MEC、Cloudlet、分布式云等邊緣計(jì)算領(lǐng)域相關(guān)概念和技術(shù)的定義、架構(gòu)、場(chǎng)景等進(jìn)行了比較分析，并對(duì)該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)給出了預(yù)測(cè)與展望。

01

概 述

在整個(gè)行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大背景下，在 IoT、5G、 VR、AI 等業(yè)務(wù)云化需求驅(qū)動(dòng)和技術(shù)發(fā)展推動(dòng)下，邊緣計(jì)算(Edge Computing)概念應(yīng)運(yùn)而生并迅速得到了行業(yè)的廣泛關(guān)注。相對(duì)于經(jīng)典云計(jì)算帶來(lái)的“云端”的海量計(jì)算能力，邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)了資源和服務(wù)向邊緣位置的下沉， 從而能夠降低交互時(shí)延、減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)、豐富業(yè)務(wù)類型、優(yōu)化服務(wù)處理，提升服務(wù)質(zhì)量和用戶體驗(yàn)。

邊緣計(jì)算概念并無(wú)明確定義，霧計(jì) 算、MEC、Cloudlet、 邊 緣 計(jì) 算、 分 布 式 云 等 概 念 迭 出，ETSI、ITU、OpenFog、ECC、OEC、3GPP、ISO、IEC、 IEEE、Linux 基金會(huì)、OpenStack 基金會(huì)等業(yè)界主流標(biāo)準(zhǔn) 化、開(kāi)源和行業(yè)組織都在積極推進(jìn)但都有所側(cè)重。本文針對(duì)邊緣計(jì)算、霧計(jì)算、MEC、Cloudlet、分布式云等領(lǐng)域內(nèi)核心技術(shù)的定義、架構(gòu)、場(chǎng)景等進(jìn)行簡(jiǎn)介，并進(jìn)行比較分析。

02

霧 計(jì) 算

霧計(jì)算(Fog Computing)是2011年 cisco 提出的概念，OpenFog 聯(lián)盟是霧計(jì)算的主要推動(dòng)者，其霧計(jì)算定義為：一種系統(tǒng)級(jí)的水平架構(gòu)，將計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、 控制和決策等資源和服務(wù)分布到從云到物的任何位置，旨在解決 IoT、AI、VR、5G 等業(yè)務(wù)場(chǎng)景需求。

①水平架構(gòu)：支持多個(gè)行業(yè)垂直應(yīng)用領(lǐng)域，將智能和服務(wù)分發(fā)到用戶和業(yè)務(wù);

②云到物的服務(wù)連續(xù)：使服務(wù)和應(yīng)用分布在云和物之間、更接近物的位置;

③系統(tǒng)級(jí)：是物和云之間的整個(gè)系統(tǒng)，從物到網(wǎng)絡(luò)邊緣再到云，覆蓋多個(gè)協(xié)議層次，而非特定的協(xié)議或端到端系統(tǒng)的一部分。

霧計(jì)算和云計(jì)算相互依賴，互為補(bǔ)充;部分功能適合于由霧計(jì)算節(jié)點(diǎn)執(zhí)行， 部分功能則適合于在云上運(yùn)行;具體邊界依據(jù)具體的應(yīng)用、場(chǎng)景和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等有所不同。FCN(Fog Computing Node，霧計(jì)算節(jié)點(diǎn))是智能終端設(shè)備和云之間的智能接入網(wǎng)絡(luò)的中介計(jì)算網(wǎng)元，可以是物理的也可以是虛擬的，與智能終端設(shè)備或接入網(wǎng)緊耦合，在終端設(shè)備和云之間提 供數(shù)據(jù)管理和通信服務(wù)等功能。

OpenFog 聯(lián)盟給出霧計(jì)算參考架構(gòu)如圖 1 所示：其中，主要從霧計(jì)算節(jié)點(diǎn)、軟件、功能要求等角度進(jìn)行了描述：

圖1—OpenFog 聯(lián)盟霧計(jì)算參考架構(gòu)

(1)霧計(jì)算節(jié)點(diǎn)：主要包括節(jié)點(diǎn)資源、節(jié)點(diǎn)管理、協(xié)議抽象層等組件。其中，節(jié)點(diǎn)資源包括計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、加速器等;節(jié)點(diǎn)管理包括硬件配置管理和安全保護(hù);協(xié)議抽象層實(shí)現(xiàn)傳感器等終端設(shè)備的適配和對(duì)接，支持異構(gòu)終端、霧節(jié)點(diǎn)之間的兼容互通。

(2)軟件：主要包括節(jié)點(diǎn)管理和軟件背板、應(yīng)用支持、應(yīng)用服務(wù)等 3 層。其中，節(jié)點(diǎn)管理負(fù)責(zé)霧節(jié)點(diǎn)或系統(tǒng)的軟硬件配置和狀態(tài)維護(hù)，并維護(hù)其可用性、可靠性和性能;軟件背板上運(yùn)行節(jié)點(diǎn)各類軟件，并實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間通信;應(yīng)用支持提供應(yīng)用管理、運(yùn)行時(shí)引擎、應(yīng)用服務(wù)器、消息和事件、安全服務(wù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理、分析工具和框架等軟件供多個(gè)應(yīng)用(微服務(wù))使用和共享;應(yīng)用服務(wù)依據(jù)部署、場(chǎng)景、資源可用性等的不同而不同，主要包括連接服務(wù)、支持服務(wù)、分析服務(wù)、集成服務(wù)、UI 服務(wù)等。

(3)功能要求：主要包括性能和擴(kuò)展性、安全、可管理性、數(shù)據(jù)分析和控制、IT 服務(wù)和跨節(jié)點(diǎn)應(yīng)用等方面。包括：需根據(jù)場(chǎng)景需求匹配流量模型，保證節(jié)點(diǎn)間互相隔離互不干擾;借助虛擬化和容器等技術(shù)提升可擴(kuò)展性;提供節(jié)點(diǎn)安全、數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、安全監(jiān)控和管理等從云到網(wǎng)絡(luò)邊緣再到物的整個(gè)系統(tǒng)安全;可管理性包括管理接口、霧節(jié)點(diǎn)生命周期管理、獨(dú)立的管理層等;將海量數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、傳輸、分析等功能下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣，靠近數(shù)據(jù)源，按需實(shí)現(xiàn)特定的數(shù)據(jù)處理能力;實(shí)現(xiàn)應(yīng)用和服務(wù)在霧計(jì)算體系層次中按需部署和互操作，支持節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)共享，支持跨節(jié)點(diǎn)應(yīng)用等。

霧計(jì)算可用于 IoT、5G、AI 等多種場(chǎng)景，解決對(duì)本地化安全、客戶位置感知、靈活部署和可擴(kuò)展、低時(shí)延等的需求。其中，IoT 是 FC重點(diǎn)面向的場(chǎng)景，交通、智慧 城市、智慧樓宇、工業(yè)制造業(yè)、零售企業(yè)、健康醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、政府軍隊(duì)、智慧家庭、運(yùn)營(yíng)商等都有應(yīng)用。其中的一些代表性場(chǎng)景如智能汽車(chē)和交通控制、可視化安全和監(jiān)控、智慧城市等。

03

MEC

MEC 是ETSI 提出并主推的概念，經(jīng)歷了從移動(dòng)邊緣計(jì)算(Mobile Edge Computing) 到多接入邊緣計(jì)算(Multi-access Edge Computing)的演變。其中，移動(dòng)邊緣計(jì)算是指在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)邊緣提供 IT 服務(wù)環(huán)境和云計(jì)算 能力，將網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)下沉到更接近移動(dòng)用戶的無(wú)線接入網(wǎng)側(cè)， 旨在降低延時(shí)，實(shí)現(xiàn)高效網(wǎng)絡(luò)管控和業(yè)務(wù)分發(fā)，改善用戶體驗(yàn);多接入邊緣計(jì)算是指在網(wǎng)絡(luò)邊緣為應(yīng)用研發(fā)商和內(nèi)容提供商提供 IT 服務(wù)環(huán)境和云計(jì)算能力，該環(huán)境為應(yīng)用提供超低延時(shí)、高帶寬、實(shí)時(shí)接入等特性能力。MEC 主要特性包括：就近接入、超低時(shí)延、位置可見(jiàn)、數(shù)據(jù)分析等。ETSI MEC 給出的系統(tǒng)參考架構(gòu)如圖 2 所示。其中，主要包括如下組件：

圖2—ETSI MEC系統(tǒng)參考架構(gòu)

(1)MEC主機(jī)：由虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施和 MEP 構(gòu)成，用以承載各類 MEC應(yīng)用。其中，虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)面負(fù)責(zé)執(zhí)行移動(dòng)邊緣平臺(tái)接收到的流量規(guī)則，并實(shí)現(xiàn)流量轉(zhuǎn)發(fā)。MEP(MEC Platform，MEC 平臺(tái))提供一系列功能， 用以實(shí)現(xiàn) MEC 應(yīng)用在特定虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施上運(yùn)行并使提 供移動(dòng)邊緣服務(wù)。

(2)MEC應(yīng)用：是運(yùn)行在 MEC 主機(jī)虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施上的虛擬機(jī)，支持與 MEC平臺(tái)交互，以構(gòu)建和提供MEC服務(wù)。MEC應(yīng)用帶有一系列規(guī)則和需求，包括所需要的資源、最大時(shí)延、可用服務(wù)等。這些需求由MEC系統(tǒng)級(jí)管理進(jìn)行確認(rèn)。

(3)移動(dòng)邊緣主機(jī)級(jí)管理：包括移動(dòng)邊緣平臺(tái)管理器 MEPM、虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施管理器 VIM，對(duì)移動(dòng)邊緣主機(jī)和其上運(yùn)行的應(yīng)用進(jìn)行管理。其中，VIM(Virtualisation infrastructure manager，虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施管理器)的功能可參考 ETSI NFV VIM，主要提供虛擬化資源管理功能;MEPM(Mobile edge platform manager，移動(dòng)邊緣平臺(tái)管理器)主要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用生命周期管理、MEP 網(wǎng)元管理、 應(yīng)用規(guī)則和需求管理等。

(4)移動(dòng)邊緣系統(tǒng)級(jí)管理：包括 MEO、OSS 等組件。MEO(Mobile edge orchestrator，移動(dòng)邊緣編排器) 是核心組件，負(fù)責(zé)維護(hù)移動(dòng)邊緣系統(tǒng)的整體視圖、激活應(yīng)用包、基于約束條件選擇合適的移動(dòng)邊緣主機(jī)以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用實(shí)例化、觸發(fā)應(yīng)用實(shí)例化和終結(jié)、觸發(fā)應(yīng)用重定位等。按照業(yè)務(wù)需求和方案架構(gòu)，ETSI 將 MEC 場(chǎng)景分為三類，每一類的方案架構(gòu)趨同，各類之間各有不同：

①面向客戶的服務(wù)，包括游戲、遠(yuǎn)程桌面應(yīng)用、增強(qiáng)和輔助現(xiàn)實(shí)、輔助認(rèn)知等。

②運(yùn)營(yíng)商和第三方服務(wù)，包括活動(dòng)設(shè)備位置跟蹤、大數(shù)據(jù)、安全、企業(yè)服務(wù)等。

③網(wǎng)絡(luò)性能和QoE 提升，包括內(nèi)容和DNS緩存、性能優(yōu)化、視頻優(yōu)化等。

其中，主要包括7大場(chǎng)景：智能移動(dòng)視頻加速、監(jiān)控視頻流分析、AR(增強(qiáng)現(xiàn)實(shí))、密集計(jì)算輔助、企業(yè)專網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、IoT 網(wǎng)關(guān)。

04

Cloudlet

Cloudlet 是2013年 Carnegie Mellon University(卡內(nèi)基梅隆大學(xué))提出的概念，源于移動(dòng)計(jì)算、IoT 與云計(jì)算的融合，代表“移動(dòng)設(shè)備/IoT 設(shè)備—cloudlet—云”三層體系架構(gòu)的中間層，可看作是一個(gè)“data center in a box”，旨在使云更接近用戶?；诖?，OEC 給出了對(duì)邊緣計(jì)算的定義：邊緣計(jì)算在接近用戶側(cè)提供小型數(shù)據(jù)中心(邊緣節(jié)點(diǎn))，提升用戶對(duì)計(jì)算和存儲(chǔ)資源的使用體驗(yàn)。Cloudlet主要包括四大特性：僅以軟件形態(tài)部署、具備計(jì)算 / 連接 / 安全能力、就近部署、基于標(biāo)準(zhǔn)云技術(shù)構(gòu)建等。

OEC 給出的邊緣計(jì)算參考架構(gòu)如圖3 所示，包括移動(dòng)設(shè)備、邊緣服務(wù)器、后端系統(tǒng)等組件。其中：邊緣服務(wù)器主要基于Cloudlet實(shí)現(xiàn)，包括3 層：

(1)基礎(chǔ)設(shè)施層：包括硬件、虛擬化和管理;

(2)開(kāi)放云平臺(tái)：提供app運(yùn)行支持環(huán)境和能力開(kāi)放， 并實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理;

(3)應(yīng)用：基于虛機(jī)實(shí)例承載移動(dòng)設(shè)備卸載的各類應(yīng)用(如圖3 所示)。

圖3—OEC基 Cloudlet 的邊緣計(jì)算系統(tǒng)參考架構(gòu)

Cloudlet 和OEC主要針對(duì)移動(dòng)與云計(jì)算的融合場(chǎng)景，適用于四大場(chǎng)景類型，包括高度響應(yīng)的云服務(wù)、擴(kuò)展邊緣分析、隱私策略執(zhí)行、屏蔽云中斷。其中，典型場(chǎng)景包括：VR、vCPE、企業(yè)服務(wù)(如虛擬桌面)、公共安全、傳感器數(shù)據(jù)服務(wù)、汽車(chē)服務(wù)、移動(dòng)app優(yōu)化、工業(yè) 4.0、無(wú)人機(jī)支持服務(wù)、健康和體育服務(wù)、在線游戲、通信服務(wù)優(yōu)化等。

05

邊緣計(jì)算

ECC(EdgeComputing Consortium，邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟)2016 年成立，是邊緣計(jì)算的積極推動(dòng)者。ECC的邊緣計(jì)算定義：是在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)，融合網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力的分布式開(kāi)放平臺(tái)， 就近提供邊緣智能服務(wù)，滿足行業(yè)數(shù)字化在敏捷聯(lián)接、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求。它可以作為聯(lián)接物理和數(shù)字世界的橋梁，使能智能資產(chǎn)、智能網(wǎng)關(guān)、智能系統(tǒng)和智能服務(wù)。

ECC認(rèn)為，邊緣計(jì)算與云計(jì)算是行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的兩大重要支撐，兩者在網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)、應(yīng)用、智能等方面的協(xié)同將有助于支撐行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型更廣泛的場(chǎng)景與更大的價(jià)值創(chuàng)造。其中，云計(jì)算適用于非實(shí)時(shí)、長(zhǎng)周期數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)決策場(chǎng)景，而邊緣計(jì)算在實(shí)時(shí)性、短周期數(shù)據(jù)、本地決策等場(chǎng)景方面有不可替代的作用。ECC給出EC的主要特性包括聯(lián)接性、 數(shù)據(jù)第一入口、約束性、分布性、融合性等。ECC提出的邊緣計(jì)算參考架構(gòu)如圖 4 所示。其中，主要包括如下層次化組件：

圖4—ECC 邊緣計(jì)算參考架構(gòu)

(1)ECN(Edge Computing Node，邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn))：由基礎(chǔ)設(shè)施層、虛擬化層、邊緣虛擬服務(wù)構(gòu)成，提供總線 協(xié)議適配、流式數(shù)據(jù)分析、時(shí)序數(shù)據(jù)庫(kù)、安全等通用服務(wù)，并按需集成特定的行業(yè)化應(yīng)用服務(wù)。

(2)聯(lián)接計(jì)算 Fabric：一個(gè)虛擬化的聯(lián)接和計(jì)算服務(wù)層，屏蔽異構(gòu)ECN 節(jié)點(diǎn)，提供資源發(fā)現(xiàn)和編排，支持ECN節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)和知識(shí)模型共享，支持業(yè)務(wù)負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào) 度和優(yōu)化，支持分布式的決策和策略執(zhí)行。

(3)業(yè)務(wù) Fabric：模型化的工作流，由多種類型的 功能服務(wù)按照一定邏輯關(guān)系組成和協(xié)作，支持定義工作流和工作負(fù)載、可視化呈現(xiàn)、語(yǔ)義檢查和策略沖突檢查、業(yè)務(wù) Fabric、服務(wù)等模型的版本管理等。

(4)智能服務(wù)：開(kāi)發(fā)服務(wù)框架通過(guò)集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)和工具鏈集成邊緣計(jì)算和垂直行業(yè)模型庫(kù)，提供模型與應(yīng)用 的全生命周期服務(wù);部署運(yùn)營(yíng)服務(wù)主要提供業(yè)務(wù)編排、應(yīng)用部署和應(yīng)用市場(chǎng)等三項(xiàng)核心服務(wù)。

(5)管理服務(wù)：支持面向終端、網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)、應(yīng)用的隔離、安全、分布式架構(gòu)的統(tǒng)一管理;支持面向工程、集成、部署、業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)遷移、集成測(cè)試、集成驗(yàn)證與驗(yàn)收等全生命周期管理。

(6)數(shù)據(jù)全生命周期服務(wù)：提供數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)分發(fā)和策略執(zhí)行、數(shù)據(jù)可視化和存儲(chǔ)等服務(wù)。支持通過(guò)業(yè)務(wù)Fabric定義數(shù)據(jù)全生命周期的業(yè)務(wù)邏輯，滿足業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)性等要求。

(7)安全服務(wù)：主要包括節(jié)點(diǎn)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用安全、安全態(tài)勢(shì)感知、身份和認(rèn)證管理等服 務(wù)，覆蓋邊緣計(jì)算架構(gòu)的各個(gè)層級(jí)，并為不同層級(jí)按需提供不同的安全特性。

邊緣計(jì)算通過(guò)與行業(yè)使用場(chǎng)景和相關(guān)應(yīng)用相結(jié)合，依據(jù)不同行業(yè)的特點(diǎn)和需求，完成了從水平解決方案平臺(tái)到垂直行業(yè)的落地，在不同行業(yè)構(gòu)建了眾多創(chuàng)新的垂直行業(yè)解決方案。目前，ECC 給出的核心場(chǎng)景主要面向 IoT，范 例包括：梯聯(lián)網(wǎng)、智慧水務(wù)、智能樓宇、智慧照明等。

06

分布式云

分布式云是 ITU-T 2016 年提出并主推的概念，是對(duì)云計(jì)算模式的擴(kuò)展，在兼具云計(jì)算以網(wǎng)絡(luò)為中心、以服務(wù) 為提供方式、資源池化和透明化、高擴(kuò)展高可靠性特征的同時(shí)，基于業(yè)務(wù) / 用戶需求，靈活、敏捷、按需、智能地提供分布式、低延遲、高性能、安全可靠、綠色節(jié)能、能力開(kāi)放的信息化基礎(chǔ)設(shè)施，滿足全社會(huì)各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型 需要。分布式云主要具備如下能力特性：分布式、低延遲、高性能、安全可靠、綠色節(jié)能、能力開(kāi)放等。分布式云體系框架如圖 5 所示。分布式云體系主要包括兩類組件：

圖5—ITU-T 分布式云體系框架

(1)分布式云節(jié)點(diǎn)：是具備自治管理能力的獨(dú)立的云節(jié)點(diǎn)，提供云基礎(chǔ)設(shè)施及服務(wù)，為各類業(yè)務(wù)和應(yīng)用提供 運(yùn)行環(huán)境;根據(jù)所處的位置、節(jié)點(diǎn)規(guī)模及在分布式云系統(tǒng)中的作用，分為核心云、區(qū)域云、邊緣云等不同的云節(jié)點(diǎn);根據(jù)不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景需求，靈活采取一種或多種節(jié)點(diǎn)組合，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)能力的按需部署。

核心云節(jié)點(diǎn)：基于大規(guī)模云基礎(chǔ)設(shè)施，支持提供包括 IaaS、PaaS、SaaS 的完整的云服務(wù)體系，為各類分布式云業(yè)務(wù)和應(yīng)用提供支撐和運(yùn)營(yíng)環(huán)境，具備海量數(shù)據(jù)分析和處理能力。

區(qū)域云節(jié)點(diǎn)：功能架構(gòu)與核心云類似，中到大規(guī)模云基礎(chǔ)設(shè)施，側(cè)重于提供區(qū)域性云基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)，為區(qū)域性業(yè)務(wù)和應(yīng)用提供支撐和運(yùn)營(yíng)環(huán)境，按需滿足區(qū)域性業(yè)務(wù)及安全、法規(guī)、治理需求。

邊緣云節(jié)點(diǎn)：在網(wǎng)絡(luò)邊緣、靠近用戶和數(shù)據(jù)源的位置， 提供本地化基礎(chǔ)設(shè)施資源、數(shù)據(jù)處理能力、邊緣應(yīng)用和業(yè)務(wù)。面向不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景、不同部署位置的邊緣云節(jié)點(diǎn)，外形、能力、功能需求各異。

(2)分布式云管理系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)對(duì)分布式云節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)一管理，包括統(tǒng)一的資源管理、網(wǎng)元和應(yīng)用管理、業(yè)務(wù)編 排、運(yùn)營(yíng)管理、服務(wù)管理、安全管理、研發(fā)支持、系統(tǒng)集 成管理、數(shù)據(jù)管理等。

分布式云側(cè)重于云節(jié)點(diǎn)之間、邊緣與核心之間的協(xié) 同，能夠提供比單一位置的計(jì)算更豐富的業(yè)務(wù)和應(yīng)用能力，適用于多種業(yè)務(wù)場(chǎng)景，其中，既包括經(jīng)典云計(jì)算場(chǎng)景， 也包括邊緣計(jì)算場(chǎng)景，還包括邊緣、核心協(xié)同場(chǎng)景，涵蓋 5G、IoT、AI、 安全、CORD、CDN、 云服務(wù)等各類業(yè)務(wù) 場(chǎng)景。

07

核心技術(shù)辨析

霧計(jì)算、MEC、Cloudlet、邊緣計(jì)算、分布式云等技 術(shù)都是在新的業(yè)務(wù)需求和技術(shù)發(fā)展驅(qū)動(dòng)下，融合“邊緣” 理念與云計(jì)算技術(shù)的一種具體實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)要辨析如表 1 所示， 其中主要不同在于：

(1)定位：霧計(jì)算旨在構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)云到物的服務(wù)連接，與云協(xié)同運(yùn)作;MEC 則被視為 5G 核心關(guān) 鍵技術(shù);Cloudlet 是就近部署的微型數(shù)據(jù)中心;邊緣計(jì)算 旨在構(gòu)建邊緣的開(kāi)放平臺(tái);分布式云則將經(jīng)典核心云、區(qū)域云與邊緣云統(tǒng)一為一個(gè)整體。

(2)場(chǎng)景：霧計(jì)算重點(diǎn)面向 IoT;MEC 主要 提供移動(dòng) RAN 應(yīng)用方案;Cloudlet 在網(wǎng)絡(luò)邊緣實(shí) 現(xiàn)計(jì)算能力卸載;邊緣計(jì)算主要面向 IoT 智能服務(wù);分布式云則旨在涵蓋多種場(chǎng)景。

(3)應(yīng)用和數(shù)據(jù)：霧計(jì)算、MEC、Cloudlet 側(cè)重于提供面向應(yīng)用的使能與運(yùn)營(yíng)支撐環(huán)境，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的自動(dòng)化部署管理和業(yè)務(wù)提供;邊緣計(jì)算和分布式云除了對(duì)應(yīng)用的支持外，還提供對(duì)多樣化數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、處理、分析、策略執(zhí)行等能力，構(gòu)建包括數(shù)據(jù)本地化處理和云端大數(shù)據(jù)處理的層次化協(xié)同系統(tǒng)(如表 1 所示)。

08

展 望

整體而言，邊緣計(jì)算仍處于發(fā)展初期，在 Gartner 發(fā)展成熟度曲線上位于炒作巔峰，未來(lái)將迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。邊緣計(jì)算的核心技術(shù)主要包括邊緣節(jié)點(diǎn)(如路由器、交換機(jī)、基站、vCPE、數(shù)據(jù)中心等)、邊緣網(wǎng)絡(luò)、邊緣管理系統(tǒng)、 邊緣應(yīng)用和服務(wù)等。其中，所涉及的硬件基礎(chǔ)設(shè)施、軟件技術(shù)等大多已具備，但需根據(jù)邊緣計(jì)算需求進(jìn)行適配或優(yōu)化，如邊緣節(jié)點(diǎn)對(duì)計(jì)算能力的支持，邊緣節(jié)點(diǎn)的性能、可靠性和災(zāi)備，邊緣計(jì)算任務(wù)的智能調(diào)度，異構(gòu)邊緣節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)一管理，數(shù)據(jù)分布機(jī)制和一致性，邊緣計(jì)算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和性能優(yōu)化，大規(guī)模邊緣應(yīng)用和服務(wù)，邊緣功能和技術(shù)(如 數(shù)據(jù)細(xì)化、視頻壓縮和分析等)等，這些都有待于進(jìn)一步研究。

作者介紹

陳天，現(xiàn)就職于中國(guó)電信股份有限公司廣東研究院，主要研究方向?yàn)樵朴?jì)算、SDN/NFV。

陳楠，博士，現(xiàn)就職于中國(guó)電信股份有限公司廣東研究院，主要研究方向?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)、云計(jì)算、IDC。

李陽(yáng)春，博士，現(xiàn)就職于中國(guó)電信股份有限公司廣東研究院，主要研究方向?yàn)閿?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、 IPv6、SDN/NFV。

樊勇兵，博士，中國(guó)通信學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員，高級(jí)工程師，中國(guó)電信 IP 人才，現(xiàn)任全球云網(wǎng)OpenCirrus中國(guó)電信節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)人，中國(guó)電信重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室——數(shù)據(jù)多媒體實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人，中國(guó)電信數(shù)據(jù)網(wǎng)支撐中心主要成員，長(zhǎng)期從事互聯(lián)網(wǎng)研究，目前負(fù)責(zé)中國(guó)電信云計(jì)算、IDC 等方面的工作。

參考文獻(xiàn)

1、OpenFog Consortium,OpenFog Reference Architecture for Fog Computing, February 2017

2、NIST SpecialPublication 800-191 (Draft), The NIST Definition of Fog Computing, August 2017

3、ETSIGS MEC 003 V1.1.1 (2016-03), Mobile Edge Computing (MEC); Framework andReference Architecture

4、OpenEdge Computing, Open Edge Computing- From Vision to Reality, 21 June 2016

5、EdgeComputing Consortium, Edge Computing Reference Architecture 2.0, November 2017

6、ITU-T， Draft Recommendation ITU-T Y.ccdc-reqts:Distributed cloud overview and high-level requirements