中國首份邊緣雲白皮書：邊緣雲是下一階段的計算平台

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來源：中國電子技術標準化研究院、阿里雲

編輯：張乾

【新智元導讀】《邊緣雲計算技術與標準化白皮書》近期發布，定義了邊緣雲計算的概念和標準等。中心雲和邊緣雲相互配合，實現中心-邊緣協同、全網算力調度、全網統一管控等能力，真正實現「無處不在」的雲。

今天全面認識一下「邊緣雲」。

最近，中國電子技術標準化研究院、阿里雲等單位共同編製並發布了一份《邊緣雲計算技術與標準化白皮書》，定義了邊緣雲計算的概念和標準等。

白皮書的主要內容包括：

一、定義邊緣雲計算的概念。

二、邊緣雲計算的典型應用場景。

三、邊緣雲計算的技術特點。

四、邊緣雲計算標準化需求以及標準化建議。

這也是國內首次對邊緣雲下定義。

首次定義「邊緣雲」：構築在邊緣基礎設施之上的雲計算平台

隨著 5G、物聯網時代的到來以及雲計算應用的逐漸增加，傳統的雲計算技術已經無法滿足終端側「大連接，低時延，大帶寬」的需求。

隨著邊緣計算技術的出現，雲計算將必然發展到下一個技術階段，將雲計算的能力拓展至距離終端最近的邊緣側，並通過雲邊端的統一管控實現雲計算服務的下沉，供端到端的雲服務，由此產生了邊緣雲計算的概念。

在白皮書中，首次對「邊緣雲」進行了定義：

邊緣雲是基於雲計算技術的核心和邊緣計算的能力，構築在邊緣基礎設施之上的雲計算平台。形成邊緣位置的計算、網路、存儲、安全等能力全面的彈性雲平台，並與中心雲和物聯網終端形成「雲邊端三體協同」 的端到端的技術架構，通過將網路轉發、存儲、計算，智能化數據分析等工作放在邊緣處理，降低響應時延、減輕雲端壓力、降低帶寬成本，並供全網調度、算力分發等雲服務。

下圖表述了邊緣雲計算的基本概念，中心雲和邊緣雲相互配合，實現中心-邊緣協同、全網算力調度、全網統一管控等能力，真正實現「無處不在」的雲。

邊緣雲計算能夠最大程度上與傳統雲計算在架構、介面、管理等關鍵能力上 實現統一，最終將邊緣設備與雲進行整合，成為雲的一部分。

邊緣雲計算與傳統雲計算的關係，類似人類的「大腦」與遍布全身的「神經系統」的關係，相輔相成。

邊緣雲六大特點、兩大關鍵能力

總體來看，邊緣雲計算技術具備六大特點：

低延時：因邊緣雲計算就近提供計算和網路覆蓋，數據的產生、處理和使用都發生在離數據源很近的範圍內，接收並響應終端請求的時延極低。

自組織：當網路出現問題甚至中斷時，邊緣雲的節點可以實現本地自治和自恢復。

可定義：邊緣雲服務及業務邏輯不是一成不變的，而是可以由用戶修改、更新和定製。

可調度：業務邏輯可以由中心雲動態分發，具體在哪個邊緣節點執行是可以調度的。

高安全：能夠供與傳統雲計算一體化的安全防護能力。

標準開放：供標準化且開放的環境，具有和其他系統互聯及互操作的能力。

下圖展示了邊緣雲計算的關鍵能力，其包含統一協同能力和服務能力兩大部分。

邊緣雲計算的統一協同能力包括：

統一控制管理

管控通道的高可用和穩定性

業務調度協同

大數據處理協同

雲邊一體化安全能力

統一開放的服務介面

邊緣雲計算的服務能力包括：

邊緣雲計算基礎設施服務，如計算、存儲、網路、加速器等。

邊緣雲計算平台服務，如容器服務、大數據服務、人工智慧服務、vCDN、 即時通信服務 RTC、視頻 AI、音視頻通信等。

邊緣雲兩大類場景：全網覆蓋和本地覆蓋

邊緣雲計算的應用場景從覆蓋上可以分為全網覆蓋類和本地覆蓋類兩大類：

1、全網覆蓋類應用的核心要求是從邊緣節點在地區和運營商網路兩個層面上的覆蓋度，來保證就近計算（如 CDN、互動直播、邊緣撥測/監控等業務），或者基於足夠多的節點進行網路鏈路優化(如 SDN/SD-WAN、在線 教育、實時通信等)。

2、本地覆蓋類應用的核心要求是邊緣節點的本地化，即邊緣節點的接入距離要足夠近(目標

互動直播中的邊緣雲一般屬於全網覆蓋類應用：

主播的媒體流推送到就近的邊緣節點，在邊緣節點直接進行轉碼，轉碼後的媒體流分發到CDN邊緣節點，當有用戶訪問時就近返回內容。基於邊緣節點上的服務、直播流的上下行內容推送以及轉碼處理等都不用再回中心，大大降低了業務時延，提升了互動體驗，同時邊緣處理架構對帶寬成本的節省也非常明顯。

智慧城市中的邊緣雲一般屬於本地覆蓋類應用：

在邊緣雲計算的架構下，智慧城市的建設過程中整個系統分為採集層、感知層、應用層。

在採集層，海量監控攝像頭採集原始視頻並傳輸到就近的本地匯聚節點。

在感知層，視頻匯聚節點內置來自雲端下發的視覺 AI 推理模型及參數，完成對原始視頻流的匯聚和 AI 計算，提取結構化特徵信息。

在應用層，城市大腦可根據來自各個匯聚節點上報的特徵信息，全面統籌規劃形成決策，還可按需實時調取原始視頻流。

另外，這份白皮書的關鍵作用之一還在於提出了邊緣雲計算標準化的建議。

針對邊緣雲生態中技術、產品、服務、應用等關鍵環節，結合國內外邊緣雲技術發展現狀以及標準化需求，白皮書提出邊緣雲計算標準化體系框架，如下圖所示，包括：基礎標準、技術標準、管理及服務標準、安全標準、行業及應用標準。

這些標準主要在現有雲計算標準體系之上延續和擴展，以滿足邊緣雲計算的新需求和新特性。

在邊緣計算服務出現之前，客戶只有一個選擇：他們必須從不同地區的不同運營商處購買節點，並建立自己的邊緣基礎設施。而自建基礎設施將帶來一系列問題和挑戰。例如，阿里雲的邊緣計算產品代表性的有依託邊緣節點服務ENS和Link IoT Edge，這兩個產品能夠幫助用戶深入到每一個計算場景。ENS覆蓋全球，客戶可以在幾分鐘內創建邊緣資源，將從終端到節點的響應時間縮短到5毫秒，並為中心節省30%以上的帶寬成本。 Link IoT Edge支持智能設備上部署邊緣計算（本地暫存，設備連接，函數計算，流式計算等），讓設備「天然」智能。目前在數字工廠、全屋智能等8大領域都有覆蓋。

在可以預見的將來，隨著技術的成熟以及新的應用出現，邊緣雲計算技術必 將得到更大的發展，覆蓋的潛在客戶和場景將不斷出現。隨著邊緣雲計算的應用 場景越來越多，用戶需求的變化將是未來需要關注的重點。

（白皮書下載：http://www.cesi.cn/201812/4591.html）

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