云計算的概念
云計算模型是一種服務(wù)提供模型声功，通過網(wǎng)絡(luò)訪問數(shù)據(jù)中心的計算資源、網(wǎng)絡(luò)資源和存儲資源等，為應(yīng)用提供可伸縮的分布式計算能力易遣。其利用現(xiàn)有資源，使用虛擬化技術(shù)構(gòu)建由大量計算機組成的共享資源池嫌佑，不僅具有功能強大的計算和監(jiān)督能力豆茫，而且可以動態(tài)的分割和分配計算資源，以滿足用戶的不同需求屋摇，提供高效的交付服務(wù)揩魂。
云計算是并行計算、分布式計算和網(wǎng)絡(luò)計算的發(fā)展炮温，或者說是這些計算科學(xué)概念的商業(yè)實現(xiàn)火脉。云計算按照服務(wù)類型大致可以分為三類：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（infrastructure as a service，IaaS）柒啤、平臺即服務(wù)（platformas a service倦挂，PaaS）和軟件即服務(wù)（software as a service，?SaaS）担巩。隨著云計算的深入發(fā)展方援，不同云計算解決方案之間相互滲透融合。
云計算特點
從研究現(xiàn)狀看兵睛，云計算具有以下特點：
● 云中心服務(wù)器規(guī)模龐大肯骇。目前，谷歌祖很、微軟等著名IT公司的云計算平臺通常擁有數(shù)十萬臺服務(wù)器笛丙，一般IT企業(yè)的私有云項目中也會擁有幾百臺或上千臺服務(wù)器。云計算中心的服務(wù)器規(guī)模龐大假颇，能夠為用戶提供強大計算能力和海量存儲空間胚鸯。
● 高可靠性。云計算平臺是基于分布式服務(wù)器集群設(shè)計的笨鸡，出現(xiàn)單點錯誤等問題不可避免姜钳。為此，云計算中心引入副本策略形耗、計算節(jié)點同構(gòu)互換等容錯機制確保云計算的高可靠性哥桥。
● 可擴展性。云計算可以根據(jù)特定用戶的需求激涤，動態(tài)地分配或釋放資源拟糕。如用戶增加需求時，云計算能快速地增加相匹配的資源，高速彈性地提供資源送滞；當(dāng)用戶不再需要使用資源時侠草，也能夠隨時釋放這些資源。這些均是得益于云計算資源的可擴展性犁嗅。
● 虛擬化边涕。云計算通過虛擬化技術(shù)將分布在不同地理位置的資源整合成邏輯統(tǒng)一的共享資源池，用戶可以隨時隨地通過接入互聯(lián)網(wǎng)請求云計算中心所提供的服務(wù)褂微。虛擬化技術(shù)屏蔽底層設(shè)備資源的異構(gòu)特性功蜓，實現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度和部署所有資源。對于使用資源的用戶來說蕊梧，云計算中心的基礎(chǔ)設(shè)施對用戶透明霞赫，用戶也不必關(guān)心這些基礎(chǔ)設(shè)施的具體位置。因此肥矢，虛擬化技術(shù)不僅是云計算的基礎(chǔ)端衰，同時也是云計算技術(shù)的特征。
邊緣計算與云計算
萬物互聯(lián)背景下甘改，應(yīng)用服務(wù)需要低延時旅东、高可靠性以及數(shù)據(jù)安全，而傳統(tǒng)云計算模式在實時性十艾、隱私保護(hù)和能耗等問題上無法滿足需求抵代。邊緣計算模型充分挖掘網(wǎng)絡(luò)中邊緣終端的計算能力，在邊緣終端處執(zhí)行部分計算或全部計算忘嫉、處理隱私數(shù)據(jù)荤牍，降低云計算中心的計算、傳輸帶寬負(fù)載及能源消耗庆冕。下面用一個例子來說明邊緣計算帶來的好處康吵。
學(xué)生們在邊緣計算平臺對網(wǎng)絡(luò)中用戶節(jié)點與邊緣節(jié)點或云端節(jié)點二者之間數(shù)據(jù)傳輸延遲和帶寬進(jìn)行測試，如圖2-4和圖2-5所示访递。亞馬遜EC2東部云和西部云分別表示兩種位于美國地理位置的云端節(jié)點晦嵌；有線邊緣節(jié)點、WiFi 5GHz邊緣節(jié)點和?WiFi 2.4 GHz邊緣節(jié)點分別表示三種邊緣節(jié)點與用戶所連接路由器的連接方式拷姿；三種結(jié)果圖分別表示用戶節(jié)點與路由器的有線惭载、WiFi 2.4 GHz?和WiFi5GHz等三種連接方式。這里响巢，邊緣節(jié)點和用戶節(jié)點總是處于同一個路由器下描滔，測試時延的地點為美國華盛頓DC地區(qū)（臨近實驗中的亞馬遜EC2東部云）。
各種連接方式組合的結(jié)果顯示：當(dāng)邊緣節(jié)點為有線方式接入到用戶網(wǎng)絡(luò)中踪古，邊緣節(jié)點的往返時間明顯好于云節(jié)點含长；而當(dāng)邊緣節(jié)點以無線方式接入用戶網(wǎng)絡(luò)時靶衍，往返時間介于兩種位置下云節(jié)點的往返時間之間，但其穩(wěn)定性較差茎芋，其主要原因在于無線信道的速度和穩(wěn)定性遠(yuǎn)不及有線。而從帶寬的基準(zhǔn)測試可見蜈出，當(dāng)邊緣節(jié)點以wired client和WiFi 5GHz方式接入時田弥，帶寬明顯高于其余三種，而WiFi2.4 GHz接入方式的邊緣節(jié)點铡原，性能介于兩種位置的云節(jié)點性能之間偷厦，其主要原因在于WiFi 2.4GHz的帶寬成為瓶頸，從用戶節(jié)點以WiFi 2.4GHz?接入時的表現(xiàn)也可以看出燕刻。綜上所述只泼，當(dāng)邊緣節(jié)點的接入方式具有較好質(zhì)量時，其服務(wù)質(zhì)量比云節(jié)點更好卵洗。相比云端節(jié)點请唱，邊緣節(jié)點具有更低的延遲和更高的帶寬，而云端節(jié)點可作為備份計算節(jié)點过蹂，以防止邊緣節(jié)點計算飽和以及較長的請求響應(yīng)時間十绑。
邊緣計算是在網(wǎng)絡(luò)邊緣執(zhí)行計算的?一種新型計算模型，從數(shù)據(jù)源到云計算中心路徑之間的任意計算和網(wǎng)絡(luò)資源均可以定義為邊緣酷勺。邊緣計算定義云計算中心不僅從數(shù)據(jù)庫收集數(shù)據(jù)本橙，也從傳感器和智能手機等邊緣設(shè)備收集數(shù)據(jù)。這些設(shè)備兼顧數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者和消費者脆诉。網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備不僅從云中心請求內(nèi)容及服務(wù)甚亭，而且還可以執(zhí)行部分計算任務(wù)，包括數(shù)據(jù)存儲击胜、處理亏狰、緩存、設(shè)備管理潜的、隱私保護(hù)等骚揍。
邊緣計算與云計算的對比如表2-1所示。
由此可見啰挪，邊緣計算與云計算相比信不，邊緣計算并不是為了取代云計算，而是對云計算的延伸和補充亡呵，為移動計算抽活、物聯(lián)網(wǎng)等提供更好的計算平臺。邊緣計算模型需要云計算中心的強大計算能力和海量存儲的支持锰什，而云計算也同樣需要邊緣計算中邊緣設(shè)備對于海量數(shù)據(jù)及隱私數(shù)據(jù)的處理下硕，從而滿足實時性丁逝、隱私保護(hù)和降低能耗等需求。邊緣計算的架構(gòu)是“端設(shè)備——邊緣——云”三層模型梭姓，三層都可以為應(yīng)用提供資源與服務(wù)霜幼，應(yīng)用可以選擇最優(yōu)的配置方案。
本文出自《邊緣計算》誉尖，作者施巍松罪既，劉芳，孫輝铡恕，裴慶祺琢感。
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