姓名:殷晨陽
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【嵌牛導讀】:為了解決網(wǎng)絡服務器的壓力词身,人們發(fā)明出了云計算、邊緣計算番枚、霧計算等概念偿枕。然而初學者們?nèi)菀谆煜鼈兊母拍钜约八鼈冎g的聯(lián)系。對此户辫,本文對云概念等的定義以及作用方式進行了較為詳細的闡述渐夸。
【嵌牛鼻子】:云計算;邊緣計算渔欢;霧計算墓塌;
【嵌牛提問】:霧計算是如何對服務器運行起到支撐作用的?
霧計算和邊緣計算還可進行哪些方面的發(fā)展?
【嵌牛正文】:
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生了前所未有的大量數(shù)據(jù)苫幢,進而對網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大的壓力访诱。這些年,各種“計算”層出不迭韩肝,網(wǎng)格計算触菜、云計算、霧計算哀峻、霾計算涡相、邊緣計算…即便身處ICT行業(yè),也很容易被這些不同的計算搞的云山霧罩剩蟀。
那么它們到底是怎么產(chǎn)生的催蝗?有何意義?彼此間又有哪些區(qū)別呢育特?接下來為大家一一盤點丙号。
云計算
什么是云計算?維基百科是這樣解釋的:云計算是基于網(wǎng)絡提供的按需的缰冤、共享的犬缨、可配置的計算以及其他資源。這種方法很像是自來水的供應棉浸,人們只需擰開水龍頭就可以使用提供的資源遍尺,而不必自己去建立一個大而復雜的管道。
從計算方式上來講涮拗,云計算是云+端的模式乾戏。用戶的個人智能客戶端通過網(wǎng)絡連接到云上,從而與云端的“云”共同形成一個綜合的平臺三热,客戶端可以是多樣的鼓择,它既可以是電腦、平板就漾,也可以是手機呐能,甚至汽車等。
早期的每一個網(wǎng)站背后抑堡,都有一臺服務器摆出。后來,上網(wǎng)的群眾越來越多首妖,服務器開始吃不消了偎漫,為了能讓網(wǎng)站正常運行,不得不用更好更多的服務器有缆。但事實上這樣的效果并不好象踊,過度繁重的結(jié)構(gòu)加大了網(wǎng)站設計和構(gòu)架的難度温亲,而且越是復雜的系統(tǒng)越是不穩(wěn)定。有可能一個出問題杯矩,這樣一個完整的系統(tǒng)就徹底掛掉栈虚。
人們想,那我不用這么亂七八糟復雜的系統(tǒng)史隆,上一個極其牛逼的服務器不就好了魂务?可是,太貴了……
于是人們突然想到了一個好辦法:把所有計算資源集結(jié)起來看成是一個整體(一朵云)泌射,每個操作請求都可以按照一定的規(guī)則分割成小片段粘姜,分發(fā)給不同的機器同時運算,每個機器其實只要做很小的計算就可以魄幕,哪怕是很落后的機器都能輕松完成相艇。云計算把用戶的任務請求做除法颖杏,一個請求進來纯陨,我們把它變成許多個小任務段,最后匯總出去給用戶一個完整的結(jié)果留储。云計算發(fā)展
云計算這個詞最早來源于2006年8月9日翼抠,在一次搜索引擎大會上,Google首席執(zhí)行官Eric Schmidt首次提出了“云計算”(Cloud Computing)這一概念获讳。
雖然是由Google最先倡導阴颖,但是真正把云計算用于大規(guī)模商用的公司是亞馬遜,并且早在Google提出云計算的概念之前丐膝,亞馬遜于2002年就推出了Amazon Web Service服務產(chǎn)品量愧。
十幾年前亞馬遜還只是一個線上書店,遠見卓識的CEO要求亞馬遜必須提供一個基礎平臺帅矗,所有團隊的程序模塊都要以通過Service Interface方式將其數(shù)據(jù)與功能開放出來偎肃。所有的Service Interface,都必須從骨子里到表面上設計成能對外界開放的浑此。團隊間的程序模塊的信息通信累颂,都要通過這些接口。
經(jīng)歷數(shù)年的演化凛俱,這套基礎平臺(AWS前身)不僅很好的服務亞馬遜自身紊馏,還為以后的AWS奠定了扎實的技術(shù)和產(chǎn)品基礎。和雙十一類似蒲犬,亞馬遜也有Black Friday等促銷節(jié)日朱监,促銷時的流量比平常高出數(shù)倍乃至數(shù)十倍,所以亞馬遜購置了大量的服務器等IT資源原叮,當促銷過去后赌朋,這些IT資源多處于閑置狀態(tài)凰狞,造成嚴重的浪費。
為了充分利用這些IT設施沛慢,亞馬遜開始將這套平臺(AWS)對外開放赡若,允許小企業(yè)和私人租用亞馬遜的計算機來運行它們自己的應用。隨后团甲,亞馬遜在云業(yè)務方面的商業(yè)成功超出所有人的想象逾冬,收入年年創(chuàng)新高,成為業(yè)界的領頭羊躺苦。而亞馬遜在云計算的服務產(chǎn)品也成為其它云計算服務商的效仿對象身腻。
到2008年,幾乎所有的主流IT廠商開始談論云計算匹厘,這里既包括
硬件廠商:IBM嘀趟、HP、Intel愈诚、思科她按、SUN等;
軟件廠商:微軟炕柔、Oracle蚯根、VMware等摩疑;
互聯(lián)網(wǎng)公司:Google爷速、亞馬遜等迂求;
以及電信運營商:中國移動、中國電信欢嘿、AT&T等衰琐。
不過云計算的發(fā)展也是磕磕盼盼,直到近幾年才被市場普遍接受炼蹦。
如果從亞馬遜AWS S3服務商用算起羡宙,云計算行業(yè)已經(jīng)發(fā)展了十年,市場格局框弛、競爭態(tài)勢較為明朗辛辨。不過中國市場起步相對較晚,目前仍處于快速增長階段瑟枫,企業(yè)眾多斗搞。
邊緣計算
邊緣計算(Edge computing)是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的一側(cè),采用網(wǎng)絡慷妙、計算僻焚、存儲、應用核心能力為一體的開放平臺膝擂,就近提供最近端服務虑啤。
邊緣計算由來
邊緣計算是近幾年才興起的一個概念隙弛,它的出現(xiàn)是源于云計算在實際運用中的不足。
如:制造業(yè)打造智能工廠時狞山,會有大量的智能化終端和設備通過工業(yè)網(wǎng)絡接入全闷,企業(yè)需要計算和處理的日常業(yè)務數(shù)據(jù)越來越龐大。同時萍启,工業(yè)上有大量需要實時處理的場景总珠,需要在毫秒級別進行實時響應。由于網(wǎng)絡的限制勘纯,云計算架構(gòu)難以實現(xiàn)實時響應局服。
無人汽車需要在高速移動狀態(tài)對周圍環(huán)境做出反應,所以響應時間是個極其重要的指標驳遵。假設汽車行駛速度為65英里每小時淫奔,緊急制動響應時間即便只慢了幾毫秒,汽車緊急制動距離就會多出幾英尺堤结,這或許就是發(fā)生事故和沒有發(fā)生事故的區(qū)別唆迁。
油氣行業(yè)也致力于實現(xiàn)油氣田智慧化運營。通過大量傳感器霍殴,對油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)實現(xiàn)自動化采集媒惕,可以大幅減少人力系吩。但如果每個傳感器都向云端發(fā)送聯(lián)接来庭,這將給網(wǎng)絡帶來巨大壓力,同時油氣行業(yè)的應用場景中穿挨,網(wǎng)絡連接并不穩(wěn)定月弛。
從上述場景中不難發(fā)現(xiàn),隨著大量傳感器科盛、智能化終端等網(wǎng)絡邊緣側(cè)設備的連接帽衙,產(chǎn)生著大量的實時數(shù)據(jù),如果把這些數(shù)據(jù)的分析處理等都放到云端贞绵,既會帶來高昂的帶寬成本厉萝,又難以滿足邊緣側(cè)的業(yè)務實時性。同時榨崩,邊緣側(cè)數(shù)據(jù)對很多行業(yè)都是高度敏感和關鍵的谴垫,這些數(shù)據(jù)放到云端存在安全與隱私方面的風險。
于是母蛛,邊緣計算這個新的計算模型應需而生翩剪。
邊緣計算發(fā)展
邊緣計算的目標是解決各個行業(yè)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)數(shù)字化和智能化轉(zhuǎn)型中的所遇到的五大難題,這也正是邊緣計算的價值所在彩郊。
邊緣計算環(huán)境是構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的諸多元素的一個子集前弯,它剔除了管理蚪缀、安全和分析功能。邊緣計算整個體系中包含了四個關鍵部分:智能設備(資產(chǎn))恕出、智能網(wǎng)關询枚、智能系統(tǒng)、智能服務浙巫,它是聯(lián)接物理世界和虛擬世界的一道“橋梁”哩盲。
邊緣計算是一個新興的產(chǎn)業(yè),為了推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展狈醉,盡快實現(xiàn)商用落地廉油,去年11月30日,多家企業(yè)苗傅、行業(yè)組織發(fā)起成立了邊緣計算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(ECC)抒线,歷經(jīng)短短一年的發(fā)展,聯(lián)盟現(xiàn)已擁有154家成員單位渣慕。
另外今年4月嘶炭,Linux基金會發(fā)布了一個開源物聯(lián)網(wǎng)邊緣計算項目:EdgeX Foundry。它是第一個超大型物聯(lián)網(wǎng)邊緣運算項目逊桦,目的是要打造一套通用邊緣運算框架眨猎,圍繞可互操作的即插即用部件打造一個生態(tài)系統(tǒng)。
霧計算
霧計算(Fog Computing)中霧的命名源自“霧是更貼近地面的云”强经,它的理念跟 邊緣計算 差不多睡陪,但是兩者數(shù)據(jù)的收集,處理匿情,通信的方法并不不同兰迫。
通常來說,霧計算環(huán)境由傳統(tǒng)的網(wǎng)絡設備組件炬称,如:路由器汁果、開關、機頂盒玲躯、本地服務器据德、基站等構(gòu)成,可以安裝在離物聯(lián)網(wǎng)終端設備和傳感器較近的地方跷车。這些組件可以提供不同的計算棘利、存儲、網(wǎng)絡功能姓赤,支持服務應用的執(zhí)行赡译。所以,霧計算依靠這些組件不铆,可以創(chuàng)建分布于不同地方的云服務蝌焚。
霧計算與邊緣計算的區(qū)別
霧計算的處理能力放在包括IoT設備的局域網(wǎng)里面裹唆,網(wǎng)絡內(nèi)的IoT網(wǎng)關,或者說是霧節(jié)點用于數(shù)據(jù)收集只洒,處理许帐,存儲。多種來源的信息收集到網(wǎng)關里毕谴,處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送回需要該數(shù)據(jù)的設備成畦。
霧計算的特點是處理能力強的單個設備接收多個端點來的信息,處理后的信息發(fā)回需要的地方涝开。
而邊緣計算循帐,進一步推進了霧計算的的理念,處理能力更靠近數(shù)據(jù)源舀武,不是在中央服務器里整理后實施處理拄养,而是在網(wǎng)絡內(nèi)的各設備實施處理。通過把傳感器連接到可編程自動控制器(PAC)上银舱,使處理和通信的把握成為可能瘪匿。
和霧計算相比的優(yōu)點,根據(jù)它的性質(zhì)單一的故障點比較少寻馏。各自的設備獨立動作棋弥,可以判斷什么數(shù)據(jù)保存在本地,什么數(shù)據(jù)發(fā)到云端诚欠。
以吸塵器為例說明:
霧計算集中化的霧節(jié)點(IoT網(wǎng)關)繼續(xù)從家中的傳感器收集信息顽染,檢測到垃圾的話就啟動吸塵器。
邊緣計算的解決方案里傳感器各自判斷有沒有垃圾聂薪,來發(fā)送啟動吸塵器的信號家乘。
和邊緣計算相比較的話蝗羊,霧計算更具備可擴展性藏澳。具有集中處理的設備,設想的網(wǎng)絡是從多個端點發(fā)送數(shù)據(jù)的大的網(wǎng)絡耀找。
霧計算不需要精確劃分處理能力的有無翔悠。根據(jù)設備的能力也可以執(zhí)行某些受限處理,但是更復雜的處理實施的話需要積極的連接野芒。
霧計算發(fā)展
2010年11月28日蓄愁,“維基揭秘”網(wǎng)站發(fā)布了25萬余份美國國務院機密文件,將諸多美國外交內(nèi)幕和盤托出狞悲,爆出了美國歷史上也是世界歷史上最大規(guī)模的泄密事件撮抓。緊接著又集中爆發(fā)了一連串的網(wǎng)絡個人信息泄露事件,日益嚴重的數(shù)據(jù)泄露引發(fā)了各界關注摇锋。
最初“霧計算”這個名字還是由美國紐約哥倫比亞大學的斯特爾佛教授(Prof. Stolfo)起的丹拯,不過他當時的目的是利用“霧”來阻擋黑客入侵站超。顯然,這與我們現(xiàn)在所講的“霧計算”有著巨大的差距乖酬。
我們現(xiàn)在所熟知的“霧計算”這個概念是由思科首創(chuàng)死相,2015年11月,ARM咬像、戴爾算撮、英特爾、微軟等幾大科技公司以及普林斯頓大學加入了這個概念陣營县昂,并成立了非盈利性組織OpenFog Consortium (開放霧聯(lián)盟)肮柜,旨在推廣和加快開放霧計算的普及,促進物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展倒彰。目前素挽,聯(lián)盟已經(jīng)有了60名成員。
有云就有霧狸驳,有霧就有霾预明,有了云計算和霧計算之后,“霾計算”這種比較奇葩的概念也順理成章地誕生了耙箍。邊緣計算的概念出來后撰糠,接著又有新的幾種計算冒了出來,其中包括移動邊緣計算(MEC)和移動云計算(MCC)辩昆,作為云計算和邊緣計算的擴充阅酪。
有理由相信,接下來還會不斷地出現(xiàn)新概念汁针,但云术辐、霧、邊緣三大主流技術(shù)會長期存在施无,能理解這三者辉词,就不會再被其它技術(shù)弄暈了。