边缘计算系列科普(六)边缘计算与云计算

边缘计算与云计算

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作者:于中阳Mercina-zy

来源:区块链兄弟

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一)云计算的概念

云计算模型是一种服务提供模型,通过网络访问数据中心的计算资源、网络资源和存储资源等等,为应用提供可以伸缩的分布式计算能力。
云计算模型利用了现有资源,使用虚拟化技术构建了一个由大量计算机组成的共享资源池,这不仅具有功能强大的计算与监管能力,而且可以动态的分割和分配计算资源,1️以满足不同用户的不同需求,大大提高了交付服务。

云计算是并行计算(parallel computing)、分布式计算(distributed computing)和网络计算(grid computing)的发展,亦或者说是这些计算科学概念发展的商业实现。

云计算按照服务类型大致可以分为三类:
基础设施即服务(infrastructure as a service,IaaS)
平台即服务(platform as a service,PaaS)
软件即服务(software as a service,SaaS)
随着云计算的深入发展,不同云计算解决方案之间相互进行着渗透融合。

二)云计算的特点

从研究现状看,云计算目前具备以下特点:

1)云中心服务器规模庞大。
目前谷歌、微软等著名IT公司(我们国内像华为、阿里巴巴)的云计算平台通常用于数十万台服务器,一般IT企业的私有云项目中也拥有几百台或上千台服务器。云计算中心的服务器规模庞大,能够为用户提供强大的计算能力和海量的存储空间。

2)高可靠性
云计算平台是基于分布式服务器集群设计的,出现单点错误等问题是不可避免的,但与此同时,云计算中心引入副本策略、节点同构互换等容错机制确保了云计算的高可靠性。

3)可扩展性
云计算可以根据特定用户的需求,动态的分配或者释放资源。比如用户增加需求的时候,云计算能快速的增加相匹配的资源,高速弹性的提供资源;当用户不再需要使用资源的时候,也能够随时释放这些资源。这些均是得益于云计算资源的可扩展性。

4)虚拟化
云计算通过虚拟化技术将分布在不同地理位置的资源整合成逻辑统一的共享资源池,用户可以随时的通过接入互联网请求云计算中心所提供的服务。
虚拟化技术屏蔽了底层设备资源的异构特性,实现统一调度和部署所有资源。对于使用资源的用户来说,云计算中心的基础设施对用户透明,用户也不必关心这些基础设施的具体位置。因此,虚拟化技术不仅是云计算的基础,同时也是云计算的特征。

三)边缘计算与云计算

在万物互联的背景下,应用服务需要低延时、高可靠性以及数据安全,而传统的云计算模式在实时性、隐私保护和能耗等问题上是无法满足现有需求的。
边缘计算模型充分的挖掘了网络中边缘终端的计算能力,在边缘终端处执行部分计算或者全部计算任务、处理隐私数据,降低云计算中心的计算、传输带宽负载以及能源消耗等问题。

曾有相关实验,利用有线、WiFi 5GHZ、WiFi 2.4GHZ、亚马逊 EC2东西部云各种连接方式组合进行试验,结果表明:

当边缘节点为有线方式接入到用户网络中时,边缘节点的往返时间明显好于云节点;而当边缘节点以无线方式接入用户网络时,往返时间介于两种位置下云节点的往返时间之间,但稳定性很差(这里面的主要原因是无线信道的速度和稳定性远不及有线)。

在带宽的基准测试可得,当边缘节点以 wired client 和WiFi 5GHZ方式接入时,带宽明显高于其余三种,而 WiFi 2.4GHZ 接入方式的边缘节点,性能是介于两种位置的云节点性能之间的,其主要原因是目前 WiFi 2.4GHZ 的带宽已经成为瓶颈。

综上所述,当边缘计算节点的接入方式具有较好的质量时,其服务质量是要优于云节点的。相比云端节点,边缘节点具有更低的延迟和更高的带宽,而云端节点可作为备份计算节点而存在,以防止边缘节点计算饱和以及较长的请求响应时间。

边缘计算定义云计算中心不仅仅从数据库收集数据,也从传感器和智能手机等边缘智能设备收集数据。这些设备兼顾数据的生产者和消费者。网络边缘设备不仅从云计算中心请求内容和服务,而且还可以执行部分计算的任务,包括数据存储、数据处理、缓存、设备管理、隐私保护等。

最后要说的是,边缘计算和云计算相比,边缘计算并不是为了取代云计算,而是对云计算的补充和延伸,为移动计算、物联网等提供更好的计算平台。
边缘计算模型同样需要云计算中心的强大计算能力和海量存储的支持,而云计算也同样需要边缘计算设备对海量数据及隐私数据的处理,从而满足实时性、隐私保护、降低能耗等需求。边缘计算的架构是“端设备——边缘——云” 三层模型,三层都可以为应用提供资源与服务,应用是可以自由选择最优的配置方案的。


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  • 发表于 2018-09-26 15:41
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  • 分类:区块链+

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于中阳Mercina-zy

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