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边缘计算的须知事项

边缘计算是计算领域的最新一代技术。它已经开始颠覆人们对数据的看法以及数据的处理方式。

尽管如此,市场对边缘计算的需求却呈指数级增长。美国的边缘计算市场正以 33.1% 的复合年增长率迅速增长。纵观全球,相关人士预测指出,该市场到 2030 年将达到 1165 亿美元。

数据表明,边缘计算的地位正在逐步上升。但是,关于边缘计算仍存在许多问题,包括它的定义、工作原理、必不可少的理由以及它与云计算的比较。

本文将一一揭晓这些问题的答案,让您深入了解边缘计算。首先,我们将阐明边缘计算的定义,讨论它的发展历史。然后深入讲解边缘计算的工作原理,以及它必不可少的理由。最后,我们将梳理边缘计算为企业带来的部分优势和挑战。

何为边缘计算?

边缘计算是一种分布式计算系统,在更靠近数据源的位置处理数据。它一方面可消除延迟,另一方面也可减少用户和云服务之间直接连接的需求。

为此,企业应用程序位于本地边缘服务器和物联网设备等数据源附近。这样一来,企业就能更快地从数据中挖掘洞察,缩短响应时间。

边缘计算的历史

虽然边缘计算基本算是一项新兴技术,但它最早可以追溯到上世纪 90 年代,当时 Akamai 推出了内容分发网络 (CDN)。内容分发网络让企业能够在更接近用户的位置存储和交付内容。

在该公司坚持打造“敏捷应用程序感知型移动适应性”的不懈努力下,边缘计算的概念开始形成。这些工作表明,通过在资源有限的移动设备上运行不同的应用程序,企业可以将特定任务转移给代理(强大的服务器)。

直到二十一世纪初,这个概念才正式被称为边缘计算。此后,MicrosoftIBM 等企业开始开发新一代边缘计算架构。

他们的具体做法是将云计算、数据中心和雾节点整合为一个更强大的边缘计算平台。

从那时起,边缘计算发展迅速,可进一步满足流媒体视频、虚拟现实和游戏等现代需求。为了实现这一目标,AWS Lambda 等平台相继诞生,允许开发人员无需构建或管理基础架构即可运行代码。

边缘计算的历史

边缘计算包含多个组件,这些组件协同运行可在边缘处理数据。这些组件包括:

  • 网关:网关用于管理数据,连接设备与云服务,提供用户与边缘节点交互的接口。
  • 边缘节点:节点指的是连接到网关的计算设备,例如计算机、路由器和物联网设备。它们负责收集数据并发送到网关。
  • 云服务:云服务可存储和分析接收自边缘节点的数据。这些云服务可能包括数据库、分析工具或机器学习算法。

边缘计算为何如此重要?

过去二十年来,技术的飞速发展让世界更加以数据为中心。随着物联网设备的不断进步以及日益上涨的高可用性,企业如今可访问的数据量前所未有。

尽管数据量庞大,但分析海量数据,并从中提取有意义的洞察仍然困难重重。随着 5G 网络的到来,数据的生成速度只会越来越快。

这正是边缘计算的用武之地。边缘计算支持企业在更靠近数据源的位置存储分析数据。此举不但消除了云计算的延迟问题,也有利于企业实时挖掘数据洞察。

它还支持企业在网络边缘访问更强大的计算资源,有助于企业快速处理海量数据,轻松应对需快速响应的特定应用场景,例如自动驾驶汽车。

边缘计算的工作原理

一直以来,在端点生成的数据通过无线接入网络 (WAN) 传输到局域网 (LAN) 进行存储和分析。然后,从数据中提取的洞察传回客户端的端点。

平心而论,从某种程度上来说,这种方法的确有效又可靠。但随着联网设备及其生成数据的不断增加,这个方法不再行得通。

边缘计算是一种分布式计算架构,它将存储和计算移到更靠近数据源(可以是端点设备或传感器)的位置。这样用户可在离数据源更近的地方处理和分析数据,无需再通过中央处理单元。

这意味着,企业可以实时访问所需的数据洞察,无需等待从云端传输数据。这样一来,企业就可以做出明智的决策,快速采取行动。

边缘计算的主要特征

边缘计算有一些独特的关键特征,因此与其他计算模式截然不同:

1. 超高网络性能

边缘是一款革命性的解决方案,其性能是同类方案的十倍。仅以一台 Intel Xeon 服务器为例,运行速度就能高达 200 Gbps。通过对用户、控制和管理数据平面进行线性扩展的独特组合,它可以支持网络在边缘快速高效地扩展。

2. 部署灵活性

边缘计算非常灵活,可在任何环境中部署(包括移动、云和本地),有利于企业以最具成本效益的方式部署边缘计算解决方案。

3. 差异化体验

边缘计算允许企业根据个人需求量身定制个性化互动,打造不一样的客户体验。这样,企业可以为客户创造更高价值,提高客户忠诚度。

4. 集成式虚拟探测和实时分析

边缘计算的集成式虚拟探测和实时分析功能有助于企业近乎实时地洞察客户行为,从而做出明智决策,为客户打造最佳服务体验。

5. 自动化和编排

边缘计算还可以自动执行和编排应用程序,简化新服务的部署并缩短上市时间。在当今竞争激烈的市场中,这种能力带来的价值是不可估量的。

6. 数据处理的去中心化

边缘计算允许在离数据源更近的位置处理和分析数据,实现数据处理的去中心化。因此,企业可以更快地挖掘数据洞察,即时做出更明智的决策。

7. 安全性

网络犯罪威胁呈愈演愈烈的态势,在此局面下,网络安全是绝对不能敷衍了事的领域之一。从本质上来说,边缘计算的安全性相对较高,因为它无需通过中央处理单元传输数据。因此,您将能够更好地保护数据远离恶意攻击,并降低数据泄露或被盗的风险

8. 可扩展性

选择新解决方案的另一个关键考量因素是,随着公司的不断发展,它如何适应公司的新需求。边缘计算具有高度可扩展性,因此您可以在任意环境中部署(移动设备或云端均可)。它也有利于企业根据需求轻松扩大或缩小部署规模。

边缘计算、云计算和雾计算的比较

边缘计算、云计算和雾计算是三种分布式计算架构。它们秉持同一目标:将数据处理和存储转移到更接近数据生成的地方。让我们来看一下这三种架构之间的区别:

边缘计算

边缘计算这种分布式计算架构可将数据处理和存储转移到更接近数据源的位置。这样一来,企业无需等待从云端传输数据,利用其网络边缘的强大资源即可实时访问洞察数据

云计算

云计算这种分布式计算架构可将数据处理和存储转移到云端。因此,企业无需搭建自己的物理基础架构,就能拥有海量存储和计算能力。

雾计算

雾计算这种分布式计算架构可在更靠近边缘的位置处理和存储数据,但不如边缘计算那么近。它也支持企业实时访问洞察数据,但相比边缘计算,它会存在轻微的延迟。

差异

这三种类型的分布式计算架构之间有几个关键差异:

  • 位置:边缘计算将数据处理和存储转移到最靠近数据源的地方,而云计算和雾计算将它们转移到稍远的地方。
  • 响应时间:边缘计算的响应时间最短,其次是雾计算和云计算。
  • 安全性:边缘计算因处理的去中心化而提高了安全性,而云计算和雾计算相对来说安全性较低。

边缘计算的应用场景

边缘计算可应用于各种场景,从改善客户体验到实现工业流程自动化,不一而足。

1. 零售业

边缘计算若用于零售业,有望为客户提供个性化的购物体验。它可以在网络边缘实时收集数据,有助于企业跟踪客户行为,根据客户需求定制个性化服务。

2. 制造业

制造商可以使用边缘计算实现流程自动化、降低成本并提高效率。例如,您可以使用边缘计算从设备和传感器中收集数据,从而监控性能、检测问题并优化流程。

3. 农业

农业似乎是边缘计算最不可能涉及的领域,但事实上,边缘计算在农业领域的应用十分广泛。农民可以使用边缘计算来监控农作物和牲畜的生长情况。

农民可借助它在网络边缘收集的数据,跟踪土壤状况、湿度、温度等指标,进而提高作物产量并改善动物生长环境。

4. 自动驾驶汽车

自动驾驶汽车行业在不断发展,不过其成功很大程度上取决于汽车制造商实时收集和分析数据的能力。边缘计算可以提供必要的计算能力和数据存储容量,让自动驾驶成为可能。

5. 医疗设备监测

数百万人依靠医疗设备来监测生命体征和诊断病情。边缘计算凭借强大的计算能力,可远程监测这些设备,并在出现问题时提醒医务人员。

例如,它可以从心脏监护仪和血糖传感器等医疗设备收集数据,让医生更快地做出更明智的决策。

6. 视频会议

近年来,视频会议作为一种与亲朋好友和同事沟通的渠道,越来越受到广大用户的欢迎。

边缘计算可提供必要的计算能力和数据存储容量来快速处理和发送视频数据,从而帮助提高视频会议质量。此举可以减少延迟,并为参会人员提供更好的体验。

7. 工作场所安全

在特殊行业中,工人每天会面临许多风险。如果没有足够的安全措施,他们可能会因受伤而休病假,从而影响到企业运营,甚至企业要承担法律和医疗责任。

边缘计算可用于监控工作场所的安全。例如,它可以帮助企业识别危险状况,并及时提醒人员存在的隐患。

它还提供对设备和流程运行状况的实时洞察,让企业能及时消除隐患,以免它们迅速发展成严重问题。从长远来看,这个功能势必能帮助企业节省大量时间和金钱。

采用边缘计算时的考虑事项

虽然边缘计算具有多项优势,但您在采用之前应方方面面都要考虑到位。

  • 安全性:安全性始终是分布式计算架构的重中之重。边缘计算将数据处理和存储转移到离数据源更近的地方,但也引发了更大的安全漏洞风险。企业务必制定强有力的安全计划,确保数据安全。
  • 数据存储:在处理大量数据时,必须确保数据高效安全的存储。如何实现这一目标,将取决于您使用的边缘计算系统和正在处理的数据量。
  • 网络连接:良好的网络连接是实现边缘计算的重要前提。缺少可靠的连接,数据也会不可靠,无法发挥系统优势。
  • 成本:边缘计算可能很昂贵,因此企业的当务之急是研究并找到尽可能降低成本的方法,例如利用现有基础架构或使用开源解决方案。

采用边缘计算面临的主要挑战

采用边缘计算可能是一项艰巨的任务,在此过程中您可能会面临一些挑战。

1. 带宽利用率低下

对于拥有大量端点的企业而言,要将大量数据从这些设备发送到云端,简直有点令人望而却步。但是,将这些信息存储在混合云环境中对企业来说非常有利。

企业通常将大量带宽专用于数据中心,同时减少单个端点的分配。边缘计算则要求企业在网络中分布更多容量,这就需要提高每个节点的吞吐量。

2. 数据隐私和合规

数据隐私是云计算时代的一个严峻问题。企业应认识到,将数据传输到云环境伴随着数据可能泄露的风险。

边缘计算允许企业将数据保留在本地,并通过基础架构处理数据,从而解决了传输问题。这不但减轻了数据泄露的风险,而且确保企业遵守敏感信息存储和处理方面的行业法规要求。

3. 集成挑战

边缘计算整合到现有基础架构是个不小的挑战。企业不仅要周密地规划,还要考虑到各种要素组件如何协同运行,让系统发挥最佳性能。例如,如何选择正确的硬件、软件和服务。

4. 速度瓶颈

边缘计算依赖于云和端点之间的高速连接。如果连接不够快,可能产生延迟问题,从而拖慢数据处理速度。

如何购买和部署边缘计算系统

购买边缘计算系统并非易事,您应采取以下关键步骤,确保自己购置理想的系统。

  • 研究:购买边缘计算系统前,企业应至少研究比较多个产品选项。从成本、可扩展性、安全性以及与现有基础架构的兼容性等方面进行考量。
  • 咨询专家:如果您不确定要购买哪个系统或如何部署系统,请咨询专业人员,获取专家的建议和指导。
  • 部署前测试:选择系统后,请在部署之前在非生产环境中对其进行测试,确保它符合您的要求。
  • 监控性能:企业应对边缘计算系统进行监控,确保它们平稳高效地运行。务必部署正确的工具,定期监控它的运行。

边缘计算的未来

边缘计算的前景广阔,越来越多的企业看重它的诸多优势,积极拥抱这项技术。

随着全球互联和数字化程度越来越高,边缘计算将变得越来越重要。每日联网的设备不断增加,因此对数据处理和分析的速度要求也越来越高。边缘计算不仅可削减企业对带宽和存储的需求,还带来高质量的数据处理能力。

在拥抱这项技术的道路上,企业和供应商未来会加大对边缘计算解决方案的投资,以期充分发挥它的技术潜力。未来,您有望看到随着科技的进步,边缘计算解决方案将越来越强大。

总而言之,边缘计算的未来一片光明,几年后它将成为企业技术基础架构的重要组成部分。因此,您要在激烈的竞争中脱颖而出,就必须开始投资边缘技术,并选择合适的合作伙伴。

 

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常见问题解答

边缘计算是一种分布式处理模型,支持企业将数据保存在本地并使用其基础架构进行处理。这不但减轻了数据泄露的风险,而且确保企业遵守敏感信息存储和处理方面的行业法规要求

购买边缘计算时,有几个关键步骤不容有失,例如,研究比较不同的产品选项,咨询专业人员,部署前测试系统以及定期监控性能。

边缘计算的前景广阔,越来越多的企业看重它的诸多优势,积极拥抱这项技术。未来可以看到,企业和供应商会进一步加大对边缘计算解决方案的投资,科技进步会逐渐提高边缘计算系统的能力。