邊緣計(jì)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(jì)算、存儲(chǔ)、應(yīng)用核心能力為一體的開(kāi)放平臺(tái)，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(mǎn)足行業(yè)在實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、應(yīng)用智能、安全與隱私保護(hù)等方面的基本需求。目前，許多科技企業(yè)已經(jīng)在邊緣計(jì)算上開(kāi)始自己的布局。
邊緣計(jì)算簡(jiǎn)單架構(gòu)圖
提到邊緣計(jì)算，我們會(huì)聯(lián)想到秒殺時(shí)候，使用CDN進(jìn)行負(fù)載分流；可能也會(huì)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(xiàn)地圖，離線(xiàn)語(yǔ)音識(shí)別；或者自動(dòng)駕駛，電動(dòng)汽車(chē)等等……
邊緣計(jì)算的架構(gòu)圖很簡(jiǎn)單，如下圖所示：
為什么需要邊緣計(jì)算？
也許你會(huì)第一反應(yīng)是中心計(jì)算力不足，網(wǎng)絡(luò)延遲，數(shù)據(jù)量龐大，這些都是常見(jiàn)的因素……
數(shù)據(jù)上漲
隨著芯片計(jì)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(jí)的增長(zhǎng)。也許在2020-2030年，通過(guò)5G和AI的變革，計(jì)算機(jī)正在吞噬一切可以數(shù)字化的東西，那時(shí)候數(shù)據(jù)的增長(zhǎng)不知道會(huì)是什么恐怖級(jí)別？
顯然，這個(gè)時(shí)候的數(shù)據(jù)中心，已然無(wú)法承擔(dān)集中式帶來(lái)的各自延遲，緩慢，痛苦……
成本上漲
為什么邊緣計(jì)算還能節(jié)省成本？
幾十萬(wàn)用戶(hù)的公司，只需要處理百級(jí) QPS 的量，只需要 10 臺(tái)左右的服務(wù)器；
上百萬(wàn)用戶(hù)的公司，只需要處理千級(jí) QPS 的量，需要有 50 臺(tái)左右的服務(wù)器；
上千萬(wàn)用戶(hù)的公司，需要處理萬(wàn)級(jí)到十萬(wàn)級(jí) QPS 的量，需要 700 臺(tái)左右的服務(wù)器；
上億用戶(hù)的公司，其需要處理百萬(wàn)級(jí) QPS 的量，需要上萬(wàn)臺(tái)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(chǎng)的服務(wù)器都是以萬(wàn)計(jì)算的。
如上圖所示，十萬(wàn)用戶(hù)到上億用戶(hù)，用戶(hù)量也就多 100 倍，為什么服務(wù)器需要1000倍？因?yàn)?，?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(duì)列、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、網(wǎng)關(guān)、自動(dòng)化運(yùn)維、監(jiān)控等……
如果我們能夠把那上億的用戶(hù)拆成 100 個(gè)百萬(wàn)級(jí)的用戶(hù)，那么只需要 5000 多臺(tái)機(jī)器。
分擔(dān)計(jì)算
海量數(shù)據(jù)則能夠就近處理，大量的設(shè)備也能實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同的工作，諸多問(wèn)題迎刃而解。因此，邊緣計(jì)算理論上可滿(mǎn)足許多行業(yè)在敏捷性、實(shí)時(shí)性、數(shù)據(jù)優(yōu)化、應(yīng)用智能、以及安全與隱私保護(hù)等方面的關(guān)鍵需求。
這里舉個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用，假如一個(gè)項(xiàng)目有5萬(wàn)個(gè)設(shè)備點(diǎn)，每隔5分鐘一次采集，那么一年后的測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)可能就是100G量級(jí)。對(duì)這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)就會(huì)是一個(gè)耗時(shí)耗力的事情。
邊緣計(jì)算應(yīng)用場(chǎng)景
既然邊緣計(jì)算是一種必然，那么邊緣計(jì)算會(huì)應(yīng)用在哪些場(chǎng)景呢？我覺(jué)得至少以下這些場(chǎng)景會(huì)用到：
處理一些實(shí)時(shí)響應(yīng)的業(yè)務(wù)。它和用戶(hù)靠得很近，所以其可以實(shí)時(shí)響應(yīng)用戶(hù)的一些本地請(qǐng)求，比如，某公司的人臉門(mén)禁系統(tǒng)、共享單車(chē)的開(kāi)鎖。
收集并結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。比如，把視頻中的車(chē)牌信息摳出來(lái)，轉(zhuǎn)成文字，傳回?cái)?shù)據(jù)中心。
實(shí)時(shí)設(shè)備監(jiān)控。主要是線(xiàn)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(dòng)、設(shè)備管理、設(shè)備統(tǒng)計(jì)等
P2P 的一些去中心化的應(yīng)用。比如：邊緣結(jié)點(diǎn)作為一個(gè)服務(wù)發(fā)現(xiàn)的服務(wù)器，可以讓本地設(shè)備之間進(jìn)行 P2P 通訊。
邊緣計(jì)算的運(yùn)用場(chǎng)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(lái)的設(shè)備必然會(huì)更加強(qiáng)大，更加邊緣化。
邊緣計(jì)算的技術(shù)？
邊緣計(jì)算涉及到的技術(shù)包括方方面面，這里截取要點(diǎn)分析。
API Gateway相當(dāng)于一個(gè)門(mén)衛(wèi)的角色，和設(shè)計(jì)模式的Facade（門(mén)面模式）很像，是系統(tǒng)的唯一入口。網(wǎng)關(guān)可以是一臺(tái)服務(wù)器，也可以是一個(gè)比較強(qiáng)大的設(shè)備。
網(wǎng)關(guān)還可以進(jìn)行往下分層級(jí)，像眾星拱月一樣，最后通過(guò)一個(gè)大的門(mén)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(gè)子網(wǎng)關(guān)或者叫子邊緣計(jì)算的粒度。當(dāng)然這種架構(gòu)也帶來(lái)更大的復(fù)雜度。
一個(gè)網(wǎng)關(guān)一般包含以下這些組件：服務(wù)注冊(cè)，請(qǐng)求路由，負(fù)載均衡，彈力設(shè)計(jì)，安全管控。此外網(wǎng)關(guān)對(duì)性能、集群和高可用也是需要考慮的一個(gè)要點(diǎn)。
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(yùn)行進(jìn)程以等待 HTTP 請(qǐng)求或 API 調(diào)用，而Serverless可以通過(guò)某種事件機(jī)制觸發(fā)代碼的執(zhí)行。
如果說(shuō)微服務(wù)是以專(zhuān)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(jìn)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(chēng)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(xì)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(wú)需進(jìn)程等待，這是他的殺手锏。
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