云计算和边缘计算
什么是云计算
- 通俗地讲,云计算就是对计算机硬件,系统,网络,应用软件等资源的集中部署和再分配,以求达到计算资源的利用效率最大化。
- 云计算也是分布式计算的一种,通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序,然后,通过多部服务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。简单地说,就是简单的分布式计算,解决任务分发,并进行计算结果的合并。因而,云计算又称为网格计算。通过这项技术,可以在很短的时间内(几秒种)完成对数以万计的数据的处理,从而达到强大的网络服务。
- 按照部署模型大致分为三类:公有云、私有云、混合云;服务模式也有三种:Saas、PaaS、IaaS。
最底层的
IaaS: Infrastructure -as-a-Service(基础设施即服务)
Infrastructure就是基础设施的意思,IaaS有时候也叫Hardware-as-a-Service,一下子就理解了吧?就是提供硬件相关的服务。以前,你要建个网站,建个FTP,需要自己买服务器和交换机等硬件设备,现在不用了,可以使用IaaS服务商提供的IaaS服务。
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PaaS: Platform -as-a-Service(平台即服务)
P就是Platform,平台。某些时候也叫做中间件。基于硬件之上,平台开发都可以在这一层进行。PaaS服务提供商提供各种开发和分发应用的解决方案,比如虚拟服务器和操作系统,以及数据库系统等。
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SaaS: Software -as-a-Service(软件即服务)
这一层是和你的生活每天接触的一层,在这一层上,就可以直接访问和使用服务功能了!例如通过网页浏览器收发电邮,订购商品,查看航班信息等。在你的面前,就是具体的应用服务。
除了IaaS、PaaS、SaaS之外,现在还衍生出了很多相关的概念,例如BaaS(后端即服务,Backend-as-a-Service)、CaaS(通讯即服务,Communications-as-a-Service)、DaaS(数据即服务,Data-as-a-Service)。
云计算的不足
随着边缘计算的兴起,在太多场景中需要计算庞大的数据并且得到即时反馈。这些场景开始暴露出云计算的不足,主要有以下几点:
- 大数据的传输问题:据估计,到 2020 年,每人每天平均将产生 1.5GB 的数据。随着越来越多的设备连接到互联网并生成数据,以中心服务器为节点的云计算可能会遇到带宽瓶颈。
- 数据处理的即时性:据统计,无人驾驶汽车每秒产生约 1GB 数据,波音 787 每秒产生的数据超过 5GB;2020 年我国数据储存量达到约 39ZB,其中约 30% 的数据来自于物联网设备的接入。海量数据的即时处理可能会使云计算力不从心。
- 隐私以及能耗问题:云计算将身体可穿戴、医疗、工业制造等设备采集的隐私数据传输到数据中心的路径比较长,容易导致数据丢失或者信息泄露等风险;数据中心的高负载导致的高能耗也是数据中心管理规划的核心问题。
什么是边缘计算
边缘节点
边缘结点指的就是在数据产生源头和云中心之间任一具有计算资源和网络资源的结点。
手机就是人与云中心之间的边缘结点,网关是智能家居和云中心之间的边缘结点。在理想环境中,边缘计算指的就是在数据产生源附近分析、处理数据,没有数据的流转,进而减少网络流量和响应时间。
边缘节点作用
由于边缘结点的存在,我们成功的把一部分网络边缘的运算处理从云中心转移到了数据产生源头附近,也就是转移到了网络边缘附近,从而达到了数据在网络中传输的时间和带宽,提高了整个网络的效率和性能。由于边缘结点能对数据进行本地处理,提高了安全性和隐私保护的能力。
边缘计算的优势
边缘计算着重要解决的问题,是传统云计算(或者说是中央计算)模式下存在的高延迟、网络不稳定和低带宽问题,同时边缘计算通过将计算需求转移至靠近用户的一侧,利用网络边缘的计算资源承载云计算服务,利用“数据上行、计算下行”的方式,突破了“终端+数据中心”两级架构的局限性,可以满足应用对时延与带宽的需求。总体可以将边缘计算的优势总结如下:
- 分布式和低延时
- 效率更高
- 更加智能
- 缓解了流量压力
区别与联系
边缘计算的概念是建立在云计算的基础上的。边缘计算和云计算互相协同,它们是彼此优化补充的存在,共同使能行业数字化转型。也有人说边缘计算是“最近端的云计算”,但是这只是一个比喻,事实上边缘计算不属于云计算。边缘计算是云计算技术的一种补充或者说云计算的“预处理”。
云计算是一个统筹者,它负责长周期数据的大数据分析,能够在周期性维护、业务决策等领域运行。
边缘计算着眼于实时、短周期数据的分析,更好地支撑本地业务及时处理执行。边缘计算靠近设备端,也为云端数据采集做出贡献,支撑云端应用的大数据分析,云计算也通过大数据分析输出业务规则下发到边缘处,以便执行和优化处理。