简单来说:
“云”是传统云计算的中心节点,云端数据中心;
“边”是云计算的边缘侧,分为基础设施边缘和设备边缘;
“端”是终端设备,如手机、智能化电气设备、各类传感器、摄像头等。
要理解什么是云边端,就得先了解什么是云计算,因为“云、边、端”“云边协同”等都是围绕云计算和边缘计算而展开的。
一、什么是云计算?
云计算(cloud computing)可以视为一种服务,同时也是一种技术。中国电子学会云计算专家委员会认为,云计算是一种基于互联网的大众参与的计算模式,其计算能力、存储能力、交互能力等计算资源是动态、可伸缩的,以服务的方式提供给需求者。
按照服务类型来看,云计算主要分三种:
基础设施即服务(IaaS):提供服务器、存储、网络等基础设施。
平台即服务(PaaS):提供分布式软件开发、测试、交付等所需的环境。
软件即服务(SaaS,例如CET的云综能产品):提供各种在线软件服务,通常为订阅模式。用户根据自己的需要向SaaS提供方租赁软件服务,无需建设机房、购买搭建平台所需的软硬件,以及维护等。
由于云计算是向用户按需提供产品(服务器、存储空间、数据库、网络、软件等资源),能够显著降低个体信息化建设成本和运营维护成本,因此受到广泛认可。
在云计算的模式下,所有终端设备的数据都先被发送到云端,云端服务器对数据进行处理(存储和计算),然后将结果返回给终端设备或用户。
随着物联网的发展,传感、监控设备、智能终端等越来越多的终端设备接入互联网,并产生了海量数据,这些数据通常具有更复杂的特性,包含的信息多样。而传统的云计算因为处于中央模式计算下,用户与数据中心距离远,存在高延迟、网络不稳定、低带宽等问题,不仅占用大量的带宽资源,产生巨大成本压力,还面临数据传输终端、数据丢失等风险。
也就是说,传统的云平台已经难以满足物联网快速发展对数据计算的需求。对此,学术界与工业界设想在网络边缘构建计算平台——边缘计算正是其中一种。
二、边缘计算与云计算的区别
边缘计算(edge computing)是一种分布式计算,是指将计算任务下放至接近数据源的设备。
我们以简单的云边协同场景举例:现实中的设备会产生大量数据,全部上传至云平台会对云造成巨大压力,为了分担中心云的压力,在各个靠近设备的节点应用边缘计算,各节点需要负责自己范围内的数据计算和储存工作,之后数据再上传汇聚到中心云,用来做大数据分析挖掘,数据共享,同时完成算法模型的训练和升级。升级之后的算法会推送到前段更新设备,完成自主学习的闭环,同时,如果边缘节点出现故障,中心云处理的数据也不会丢失。
这样“就近计算”降低了时延、提高了稳定性,与云端数据中心网络连接故障时,可用MEC本地临时服务,从而提升了用户体验;同时,也节省了带宽(减轻网络负担)、节省数据中心的能耗、减少数据中心的存储需求。
但这并不是说就此摆脱了云端数据中心。边缘服务器分布广泛,无法做到全局的通信和调度,而且也没有云端的计算能力。
实际上,云和边是彼此配合的,也就是“云边协同”。一个生动的例子可类比云与边的关系——章鱼。它的神经元40%分布在脑部(云),60%分布在触手(边)上,这种一个大脑+多个小脑的结构与云+边的分布式架构相似。
各种终端设备将数据传输到边缘服务器,边缘服务器对数据进行处理(如数据清理、检测、模型实时推断等),再传输到云平台进行复杂、全局性的处理任务。边缘与中心配合行动,实现算力优化、效率提升。
如今,云边协同业务在智慧城市、智能制造等行业中得到大量应用。
作者:CET中电技术
链接:https://www.zhihu.com/question/364358195/answer/2691421300
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