邊緣計算是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè)，采用網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲、應(yīng)用核心能力為一體的開放平臺，就近提供最近端服務(wù)。其應(yīng)用程序在邊緣側(cè)發(fā)起，產(chǎn)生更快的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)，滿足行業(yè)在實時業(yè)務(wù)、應(yīng)用智能、安全與隱私保護等方面的基本需求。目前，許多科技企業(yè)已經(jīng)在邊緣計算上開始自己的布局。

邊緣計算簡單架構(gòu)圖

提到邊緣計算，我們會聯(lián)想到秒殺時候，使用CDN進行負載分流；可能也會聯(lián)想到數(shù)據(jù)中心和分布式服務(wù)器；或者想到數(shù)據(jù)中心和設(shè)備采集網(wǎng)關(guān)；或者想到AI神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片、離線地圖，離線語音識別；或者自動駕駛，電動汽車等等……

邊緣計算的架構(gòu)圖很簡單，如下圖所示：

為什么需要邊緣計算？

也許你會第一反應(yīng)是中心計算力不足，網(wǎng)絡(luò)延遲，數(shù)據(jù)量龐大，這些都是常見的因素……

數(shù)據(jù)上漲

隨著芯片計算力的發(fā)展、硬件成本的降低，加上網(wǎng)路提速，大概每十年一次變革，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)指數(shù)級的增長。也許在2020-2030年，通過5G和AI的變革，計算機正在吞噬一切可以數(shù)字化的東西，那時候數(shù)據(jù)的增長不知道會是什么恐怖級別？

顯然，這個時候的數(shù)據(jù)中心，已然無法承擔(dān)集中式帶來的各自延遲，緩慢，痛苦……

成本上漲

為什么邊緣計算還能節(jié)省成本？

幾十萬用戶的公司，只需要處理百級 QPS 的量，只需要 10 臺左右的服務(wù)器；

上百萬用戶的公司，只需要處理千級 QPS 的量，需要有 50 臺左右的服務(wù)器；

上千萬用戶的公司，需要處理萬級到十萬級 QPS 的量，需要 700 臺左右的服務(wù)器；

上億用戶的公司，其需要處理百萬級 QPS 的量，需要上萬臺的服務(wù)器。

以上數(shù)據(jù)不是完全標(biāo)準(zhǔn)的，但是可以確定的是像BAT，TMD這些大廠的服務(wù)器都是以萬計算的。

如上圖所示，十萬用戶到上億用戶，用戶量也就多 100 倍，為什么服務(wù)器需要1000倍？因為，當(dāng)架構(gòu)變復(fù)雜了后，你就要做很多非功能的東西了，比如，緩存、隊列、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、網(wǎng)關(guān)、自動化運維、監(jiān)控等……

如果我們能夠把那上億的用戶拆成 100 個百萬級的用戶，那么只需要 5000 多臺機器。

分擔(dān)計算

海量數(shù)據(jù)則能夠就近處理，大量的設(shè)備也能實現(xiàn)高效協(xié)同的工作，諸多問題迎刃而解。因此，邊緣計算理論上可滿足許多行業(yè)在敏捷性、實時性、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、以及安全與隱私保護等方面的關(guān)鍵需求。

這里舉個簡單的應(yīng)用，假如一個項目有5萬個設(shè)備點，每隔5分鐘一次采集，那么一年后的測點數(shù)據(jù)可能就是100G量級。對這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計就會是一個耗時耗力的事情。

邊緣計算應(yīng)用場景

既然邊緣計算是一種必然，那么邊緣計算會應(yīng)用在哪些場景呢？我覺得至少以下這些場景會用到：

處理一些實時響應(yīng)的業(yè)務(wù)。它和用戶靠得很近，所以其可以實時響應(yīng)用戶的一些本地請求，比如，某公司的人臉門禁系統(tǒng)、共享單車的開鎖。

收集并結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。比如，把視頻中的車牌信息摳出來，轉(zhuǎn)成文字，傳回數(shù)據(jù)中心。

實時設(shè)備監(jiān)控。主要是線下設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。比如，設(shè)備告警、設(shè)備聯(lián)動、設(shè)備管理、設(shè)備統(tǒng)計等

P2P 的一些去中心化的應(yīng)用。比如：邊緣結(jié)點作為一個服務(wù)發(fā)現(xiàn)的服務(wù)器，可以讓本地設(shè)備之間進行 P2P 通訊。

邊緣計算的運用場景還是十分豐富的，還有很多是我們所想象不到的，我們正在期待神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片助力AI智能，未來的設(shè)備必然會更加強大，更加邊緣化。

邊緣計算的技術(shù)？

邊緣計算涉及到的技術(shù)包括方方面面，這里截取要點分析。

API Gateway相當(dāng)于一個門衛(wèi)的角色，和設(shè)計模式的Facade（門面模式）很像，是系統(tǒng)的唯一入口。網(wǎng)關(guān)可以是一臺服務(wù)器，也可以是一個比較強大的設(shè)備。

網(wǎng)關(guān)還可以進行往下分層級，像眾星拱月一樣，最后通過一個大的門衛(wèi)作為唯一的入口。這種星型的網(wǎng)關(guān)架構(gòu)可以控制每個子網(wǎng)關(guān)或者叫子邊緣計算的粒度。當(dāng)然這種架構(gòu)也帶來更大的復(fù)雜度。

一個網(wǎng)關(guān)一般包含以下這些組件：服務(wù)注冊，請求路由，負載均衡，彈力設(shè)計，安全管控。此外網(wǎng)關(guān)對性能、集群和高可用也是需要考慮的一個要點。

服務(wù)函數(shù)化(Serverless)

傳統(tǒng)的做法，我們都需要在服務(wù)器上持續(xù)運行進程以等待 HTTP 請求或 API 調(diào)用，而Serverless可以通過某種事件機制觸發(fā)代碼的執(zhí)行。

如果說微服務(wù)是以專注于單一責(zé)任與功能的小型功能塊為基礎(chǔ)，利用模塊化的方式組合出復(fù)雜的大型應(yīng)用程序，那么我們還可以進一步認(rèn)為 Serverless 架構(gòu)可以提供一種更加 ' 代碼碎片化 ' 的軟件架構(gòu)范式，我們稱之為 Function as a Services（FaaS）。所謂的 ' 函數(shù) '（Function）提供的是相比微服務(wù)更加細小的程序單元。

不同于微服務(wù)的是函數(shù)化更加碎片，而且無需進程等待，這是他的殺手锏。

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