James Falkoff，位于波士頓的風(fēng)險(xiǎn)投資公司Converge的投資者。
邊緣計(jì)算已在技術(shù)時(shí)代精神中占據(jù)一席之地，具備創(chuàng)新力和前沿性。幾年來(lái)，人們一直認(rèn)為邊緣計(jì)算一定會(huì)成為未來(lái)的一種計(jì)算方式。但實(shí)際上，討論仍然只是假設(shè)性的，因?yàn)橹С诌吘売?jì)算所需的基礎(chǔ)設(shè)施仍然有很大的發(fā)展空間。
現(xiàn)在，隨著各種邊緣計(jì)算資源（從微數(shù)據(jù)中心到專用處理器，再到必要的軟件抽象）涌入應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)人員、企業(yè)家和大型企業(yè)手中，這種情況正在發(fā)生改變?，F(xiàn)在回答有關(guān)邊緣計(jì)算的實(shí)用性及其含義時(shí)，我們不必照本宣科。那么，現(xiàn)實(shí)世界的發(fā)展告訴了我們關(guān)于這一取視的什么？特別是，邊緣計(jì)算的熱度是否與其實(shí)際情況相符？
在本文中，我將概述當(dāng)前邊緣計(jì)算市場(chǎng)的情況?？偟膩?lái)說(shuō)，邊緣計(jì)算的趨勢(shì)是真實(shí)存在的，由于成本和性能方面的原因，對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行分散化的需求不斷增長(zhǎng)。邊緣計(jì)算的某些方面被大肆宣傳，而另一方面則沒(méi)有引起應(yīng)有的注意。以下提出了4個(gè)要點(diǎn)旨在幫助決策者對(duì)邊緣計(jì)算的當(dāng)下和未來(lái)的功能有一個(gè)實(shí)際的了解。
1、邊緣計(jì)算不僅僅是低延遲
邊緣計(jì)算是一種使計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)更有效使用的范式。它與傳統(tǒng)的云計(jì)算模型形成鮮明對(duì)比——傳統(tǒng)的云計(jì)算模型中，計(jì)算只集中在少數(shù)幾個(gè)超大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心中。邊緣可以位于比傳統(tǒng)云數(shù)據(jù)中心更靠近最終用戶或設(shè)備的任何地方，也許是100英里、1英里、本地或是設(shè)備上。無(wú)論采用哪種方法，傳統(tǒng)的邊緣計(jì)算敘事都強(qiáng)調(diào)邊緣的功能是使延遲最小，以改善用戶體驗(yàn)或啟用對(duì)延遲敏感的新應(yīng)用程序。這樣的說(shuō)法容易讓人們對(duì)邊緣計(jì)算的認(rèn)識(shí)不夠全面。盡管降低延遲是一個(gè)十分重要的用例，但它不一定是最有價(jià)值的用例。邊緣計(jì)算的另一個(gè)用例是最大程度地減少往返于云的網(wǎng)絡(luò)流量或是某些觀點(diǎn)中的“云卸載”，這至少可能會(huì)帶來(lái)與降低延遲一樣多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
云卸載的根本驅(qū)動(dòng)因素是用戶、設(shè)備或傳感器所生成的數(shù)據(jù)量的巨大增長(zhǎng)。“從根本上來(lái)說(shuō)，邊緣是一個(gè)數(shù)據(jù)問(wèn)題”，Macrometa公司的CEO Chetan Venkatesh說(shuō)道，這家初創(chuàng)公司正在應(yīng)對(duì)邊緣計(jì)算中的數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)。之所以出現(xiàn)云卸載，是因?yàn)檫w移所有數(shù)據(jù)需要花費(fèi)高額的費(fèi)用，因此許多企業(yè)寧愿不將數(shù)據(jù)遷移到其他地方。此時(shí)，邊緣計(jì)算提供了一種從本地設(shè)備中提取值的方法，因?yàn)樗恍枰獙?shù)據(jù)遷移到邊緣之外。如有必要，還可以將數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)為更為經(jīng)濟(jì)的子集，以發(fā)送到云進(jìn)行存儲(chǔ)或進(jìn)一步分析。
云卸載一個(gè)十分經(jīng)典的用例是處理視頻或音頻數(shù)據(jù)，這是最耗帶寬的兩種數(shù)據(jù)類型。據(jù)我最近接觸到參與部署的人士透露到，一位在亞洲10000多個(gè)地點(diǎn)都有開(kāi)店的零售商正在使用邊緣計(jì)算技術(shù)同時(shí)對(duì)店內(nèi)的視頻監(jiān)控和語(yǔ)言翻譯服務(wù)進(jìn)行處理。但除此之外，還有其他數(shù)據(jù)源傳輸?shù)皆浦幸餐瑯影嘿F。另一位聯(lián)系人稱，一家大型IT軟件供應(yīng)生正在分析來(lái)自客戶本地IT架構(gòu)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以防止出現(xiàn)問(wèn)題并優(yōu)化性能。它使用邊緣計(jì)算來(lái)避免將所有數(shù)據(jù)回傳到AWS。此外，工業(yè)設(shè)備也會(huì)生成海量數(shù)據(jù)，因此也是云卸載的主要應(yīng)用場(chǎng)景。
2、邊緣計(jì)算是云的擴(kuò)展
盡管早期的宣傳口徑是邊緣會(huì)取代云，但更準(zhǔn)確的說(shuō)法應(yīng)該是，邊緣擴(kuò)展了云的范圍。它不會(huì)影響企業(yè)將業(yè)務(wù)遷移到云的趨勢(shì)。但是，當(dāng)前正在進(jìn)行一系列措施，以將按需資源可用性和物理基礎(chǔ)架構(gòu)的云計(jì)算公式擴(kuò)展到與傳統(tǒng)云數(shù)據(jù)中心越來(lái)越遠(yuǎn)的位置。這些邊緣位置將使用從云演變而來(lái)的工具和方法進(jìn)行管理，并且隨著邊緣和云的不斷發(fā)展，云和邊緣之間的界限將變得模糊。
事實(shí)上，邊緣和云是同一連續(xù)體的一部分，這一事實(shí)你可以從諸如AWS、Azure等公有云提供商的邊緣計(jì)算計(jì)劃中略窺一二。如果你的企業(yè)希望進(jìn)行本地邊緣計(jì)算，那么亞馬遜會(huì)向你發(fā)送一個(gè)AWS Outpost，這是一個(gè)組裝好的計(jì)算和存儲(chǔ)架構(gòu)，可以模仿亞馬遜自己的數(shù)據(jù)中心的硬件設(shè)計(jì)。它會(huì)被安裝在客戶自己的數(shù)據(jù)中心中，并由亞馬遜監(jiān)控、維護(hù)和升級(jí)。重要的是，Outposts所運(yùn)行的服務(wù)是許多AWS用戶所依賴的，例如EC2計(jì)算服務(wù)，從而使邊緣在操作上與云類似。還有其他許多大廠的產(chǎn)品也有類似的目標(biāo)。從這些產(chǎn)品中，我們可以接收到一個(gè)明確的信號(hào)，即云提供商希望將云和邊緣基礎(chǔ)架構(gòu)統(tǒng)一在一個(gè)保護(hù)傘下。
3、邊緣基礎(chǔ)架構(gòu)正在分階段實(shí)現(xiàn)
雖然某些應(yīng)用程序最好在本地運(yùn)行，但在許多情況下，應(yīng)用程序所有者希望從邊緣計(jì)算中受益，而不必支持任何本地占用空間。這就需要了解一種新型的基礎(chǔ)架構(gòu)，盡管該基礎(chǔ)架構(gòu)某些部分看起來(lái)像云，但是在地理上比當(dāng)今構(gòu)成云的幾十個(gè)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心分布得更多。這類型得基礎(chǔ)架構(gòu)現(xiàn)在逐漸開(kāi)始被應(yīng)用，并且它可能會(huì)分為3個(gè)發(fā)展階段，每個(gè)階段都通過(guò)觸達(dá)越來(lái)越廣泛的地理區(qū)域來(lái)擴(kuò)展邊緣的范圍。
階段1：多區(qū)域和多云
關(guān)于邊緣計(jì)算的第一步，許多人可能不考慮將邊緣計(jì)算應(yīng)用到大量應(yīng)用程序中。此步驟是利用公有云提供商提供的多個(gè)區(qū)域。例如，AWS在22個(gè)地理區(qū)域設(shè)有數(shù)據(jù)中心，其中為北美和歐洲用戶提供服務(wù)的AWS客戶可以在北加利福尼亞州和法蘭克福地區(qū)運(yùn)行其應(yīng)用程序。從一個(gè)區(qū)域到多個(gè)區(qū)域可以大大減少延遲，對(duì)于大量應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，這可以提供良好的用戶體驗(yàn)。
與此同時(shí)，還有一個(gè)趨勢(shì)是多云，這一趨勢(shì)受一系列考慮因素的驅(qū)動(dòng)，包括成本效率、降低風(fēng)險(xiǎn)、避免供應(yīng)商鎖定以及希望獲得由不同提供商提供的同類中最佳的服務(wù)。“執(zhí)行多云策略是當(dāng)今非常重要的戰(zhàn)略和架構(gòu)”Mark Weiner對(duì)我說(shuō)道，他是分布式云計(jì)算公司Volterra的CMO。與多區(qū)域方法一樣，多云方法標(biāo)志著云計(jì)算朝著分布式工作負(fù)載邁出了第一步，而分布式工作負(fù)載正朝著越來(lái)越分散的邊緣計(jì)算方法發(fā)展。
階段二：區(qū)域邊緣計(jì)算
在邊緣演進(jìn)中的第二個(gè)階段將邊緣擴(kuò)展到更深一層，邊緣計(jì)算將利用數(shù)百或數(shù)千個(gè)位置的基礎(chǔ)設(shè)施，而不是僅在幾十個(gè)城市中的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心。事實(shí)證明，有一群玩家已經(jīng)擁有這樣的基礎(chǔ)架構(gòu)：內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）。20年來(lái)，CDN一直是參與邊緣計(jì)算發(fā)展的先驅(qū)，它們將靜態(tài)內(nèi)容緩存到更接近最終用戶的位置以提高性能。雖然AWS已經(jīng)擁有22個(gè)區(qū)域，但是像Cloudflare這樣的典型CDN有194個(gè)。
所不同的是，這些CDN現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始向通用工作負(fù)載開(kāi)放其基礎(chǔ)架構(gòu)，而不僅僅是緩存靜態(tài)內(nèi)容。如今，諸如Cloudflare、Fastly、Limelight、StackPath以及Zenlayer之類的CDN都提供了容器即服務(wù)、VM即服務(wù)、裸機(jī)即服務(wù)和Serverless功能的組合。換言之，它們開(kāi)始看起來(lái)更像云提供商。具有前瞻性的云提供商也提供了此類基礎(chǔ)架構(gòu)，而AWS又賣出了多區(qū)域化基礎(chǔ)架構(gòu)的第一步，引入了第一個(gè)所謂的洛杉磯本地區(qū)域，并承諾將提供更多本地區(qū)域。
階段三：接入邊緣計(jì)算（Access Edge）
邊緣演進(jìn)的第三個(gè)階段驅(qū)動(dòng)邊緣更向外拓展，以至與最終用戶或設(shè)備僅相距一兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)躍點(diǎn)。在傳統(tǒng)的電信術(shù)語(yǔ)中，這稱為網(wǎng)絡(luò)的接入部分，因此這種類型的體系結(jié)構(gòu)已被標(biāo)記為接入邊緣。Access Edge的典型形式是微型數(shù)據(jù)中心，其可以小如單機(jī)架，大如半個(gè)拖車，并且可以部署在路邊或蜂窩網(wǎng)絡(luò)塔的底部。在這背后，電力和冷卻方面的創(chuàng)新將使得越來(lái)越小的密度的基礎(chǔ)設(shè)施部署在這些小巧的數(shù)據(jù)中心中。
像Vapor IO、EdgeMicro和EdgePresence等新入局者已經(jīng)開(kāi)始在美國(guó)少數(shù)城市中建立這些微型數(shù)據(jù)中心。2019年是擴(kuò)建元年，2020年至2021年將繼續(xù)在這些擴(kuò)建項(xiàng)目上投入大量資金。到2022年，邊緣數(shù)據(jù)中心的回報(bào)將成為投資人的關(guān)注重點(diǎn)。最終，這些回報(bào)將回答以下問(wèn)題：是否有足夠的殺手級(jí)應(yīng)用程序可以讓邊緣貼近最終用戶或設(shè)備？
我們對(duì)這個(gè)問(wèn)題的答案還處于懵懂階段。最近，我與許多從業(yè)者進(jìn)行交談，他們都對(duì)此表示懷疑，即Access Edge中的微型數(shù)據(jù)中心是否比區(qū)域邊緣的區(qū)域數(shù)據(jù)中心更具有足夠的邊際效益。早期采用者已經(jīng)以多種方式利用了區(qū)域邊緣，包括各種云卸載用例以及降低延遲優(yōu)化用戶體驗(yàn)（如在線游戲、廣告服務(wù)和電子商務(wù)）。相比之下，需要Access Edge的超低延遲和非常短的網(wǎng)絡(luò)路由的應(yīng)用程序聽(tīng)起來(lái)更遙不可及：自動(dòng)駕駛、無(wú)人機(jī)、AR/VR、智慧城市、遠(yuǎn)程手術(shù)等。更重要的是，這些應(yīng)用程序必須權(quán)衡Access Edge的優(yōu)勢(shì)，而不是使用本地或設(shè)備上的方法在本地進(jìn)行計(jì)算。但是，肯定會(huì)出現(xiàn)Access Edge的殺手級(jí)應(yīng)用程序——也許今天還沒(méi)能引起大家的關(guān)注，但是幾年之后我們會(huì)對(duì)其有更深入的了解。
4、需要新軟件來(lái)管理邊緣
在以上的內(nèi)容中，我簡(jiǎn)單闡述了邊緣計(jì)算中的幾種架構(gòu)以及“邊緣”可以位于許多地方。然而，該行業(yè)的最終方向是統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化——無(wú)論邊緣位于何處都可以使用相同的工具和流程來(lái)管理云和邊緣工作負(fù)載。這將需要對(duì)用于在云中部署、擴(kuò)展和管理應(yīng)用程序的軟件進(jìn)行改進(jìn)，而該應(yīng)用程序在過(guò)去設(shè)計(jì)時(shí)只考慮到單個(gè)數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)。
諸如Ori、Rancher和Volterra之類的初創(chuàng)公司以及諸如Google的Anthos、Microsoft的Azure Arc之類的大公司計(jì)劃正在以這種方式發(fā)展云基礎(chǔ)架構(gòu)軟件。實(shí)際上，所有這些產(chǎn)品都有一個(gè)共同點(diǎn)：它們基于Kubernetes，Kubernetes已經(jīng)成為管理容器化應(yīng)用程序的主要方法。但是這些產(chǎn)品超越了Kubernetes的最初設(shè)計(jì)，可以支持分布式多個(gè)Kubernetes集群。這些集群可能位于由“邊緣”、本地環(huán)境和公有云組成的異構(gòu)基礎(chǔ)架構(gòu)池的頂部，但是由于有了這些產(chǎn)品，它們都可以得到統(tǒng)一管理。
最初，這些產(chǎn)品的最大機(jī)會(huì)是支持邊緣演進(jìn)的第一階段，即通過(guò)一個(gè)或多個(gè)云，利用少數(shù)區(qū)域，適度分布部署。但這恰好使它們處于有利地位，以支持即將來(lái)臨的更加分布式的邊緣計(jì)算架構(gòu)。“解決了當(dāng)今的多集群管理和運(yùn)維問(wèn)題，那么當(dāng)你解決更廣泛的邊緣計(jì)算用例時(shí)，你將占據(jù)有利地位。” Rafay Systems CEO，Haseeb Budhani說(shuō)道。
邊緣，離輝煌并不遙遠(yuǎn)
既然現(xiàn)在支持邊緣計(jì)算的資源不斷涌現(xiàn)，面向邊緣的思想將在設(shè)計(jì)應(yīng)用程序的人們中更加普遍。在經(jīng)歷了一個(gè)以資源集中在少數(shù)云數(shù)據(jù)中心為趨勢(shì)的時(shí)代之后，現(xiàn)在出現(xiàn)了一種要求增加分散化的反向力量。邊緣計(jì)算仍處于起步階段，但是已經(jīng)從理論轉(zhuǎn)向?qū)嶋H?，F(xiàn)在這一行業(yè)正在迅速發(fā)展。正如大家所知，云計(jì)算只有14年的歷史，那么我們有理由相信，不久之后的將來(lái)，邊緣計(jì)算一定能在計(jì)算領(lǐng)域留下輝煌的印記。
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