這4件事，讓你了解邊緣計算的真實面貌
作者簡介
James Falkoff，位於波士頓的風險投資公司Converge的投資者。
邊緣計算已在技術時代精神中佔據一席之地，具備創新力和前沿性。幾年來，人們一直認為邊緣計算一定會成為未來的一種計算方式。但實際上，討論仍然只是假設性的，因為支持邊緣計算所需的基礎設施仍然有很大的發展空間。
現在，隨着各種邊緣計算資源（從微數據中心到專用處理器，再到必要的軟件抽象）湧入應用程序開發人員、企業家和大型企業手中，這種情況正在發生改變。現在回答有關邊緣計算的實用性及其含義時，我們不必照本宣科。那麼，現實世界的發展告訴了我們關於這一取視的什麼？特別是，邊緣計算的熱度是否與其實際情況相符？
在本文中，我將概述當前邊緣計算市場的情況。總的來說，邊緣計算的趨勢是真實存在的，由於成本和性能方面的原因，對應用程序進行分散化的需求不斷增長。邊緣計算的某些方面被大肆宣傳，而另一方面則沒有引起應有的注意。以下提出了4個要點旨在幫助決策者對邊緣計算的當下和未來的功能有一個實際的了解。
1、邊緣計算不僅僅是低延遲
邊緣計算是一種使計算和數據存儲更有效使用的範式。它與傳統的雲計算模型形成鮮明對比——傳統的雲計算模型中，計算只集中在少數幾個超大規模的數據中心中。邊緣可以位於比傳統雲數據中心更靠近最終用戶或設備的任何地方，也許是100英里、1英里、本地或是設備上。無論採用哪種方法，傳統的邊緣計算敘事都強調邊緣的功能是使延遲最小，以改善用戶體驗或啟用對延遲敏感的新應用程序。這樣的說法容易讓人們對邊緣計算的認識不夠全面。儘管降低延遲是一個十分重要的用例，但它不一定是最有價值的用例。邊緣計算的另一個用例是最大程度地減少往返於雲的網絡流量或是某些觀點中的「雲卸載」，這至少可能會帶來與降低延遲一樣多的經濟價值。
雲卸載的根本驅動因素是用戶、設備或傳感器所生成的數據量的巨大增長。「從根本上來說，邊緣是一個數據問題」，Macrometa公司的CEO Chetan Venkatesh說道，這家初創公司正在應對邊緣計算中的數據挑戰。之所以出現雲卸載，是因為遷移所有數據需要花費高額的費用，因此許多企業寧願不將數據遷移到其他地方。此時，邊緣計算提供了一種從本地設備中提取值的方法，因為它不需要將數據遷移到邊緣之外。如有必要，還可以將數據精簡為更為經濟的子集，以發送到雲進行存儲或進一步分析。
雲卸載一個十分經典的用例是處理視頻或音頻數據，這是最耗帶寬的兩種數據類型。據我最近接觸到參與部署的人士透露到，一位在亞洲10000多個地點都有開店的零售商正在使用邊緣計算技術同時對店內的視頻監控和語言翻譯服務進行處理。但除此之外，還有其他數據源傳輸到雲中也同樣昂貴。另一位聯繫人稱，一家大型IT軟件供應生正在分析來自客戶本地IT架構的實時數據，以防止出現問題並優化性能。它使用邊緣計算來避免將所有數據回傳到AWS。此外，工業設備也會生成海量數據，因此也是雲卸載的主要應用場景。
2、邊緣計算是雲的擴展
儘管早期的宣傳口徑是邊緣會取代雲，但更準確的說法應該是，邊緣擴展了雲的範圍。它不會影響企業將業務遷移到雲的趨勢。但是，當前正在進行一系列措施，以將按需資源可用性和物理基礎架構的雲計算公式擴展到與傳統雲數據中心越來越遠的位置。這些邊緣位置將使用從雲演變而來的工具和方法進行管理，並且隨着邊緣和雲的不斷發展，雲和邊緣之間的界限將變得模糊。
事實上，邊緣和雲是同一連續體的一部分，這一事實你可以從諸如AWS、Azure等公有雲提供商的邊緣計算計劃中略窺一二。如果你的企業希望進行本地邊緣計算，那麼亞馬遜會向你發送一個AWS Outpost，這是一個組裝好的計算和存儲架構，可以模仿亞馬遜自己的數據中心的硬件設計。它會被安裝在客戶自己的數據中心中，並由亞馬遜監控、維護和升級。重要的是，Outposts所運行的服務是許多AWS用戶所依賴的，例如EC2計算服務，從而使邊緣在操作上與雲類似。還有其他許多大廠的產品也有類似的目標。從這些產品中，我們可以接收到一個明確的信號，即雲提供商希望將雲和邊緣基礎架構統一在一個保護傘下。
3、邊緣基礎架構正在分階段實現
雖然某些應用程序最好在本地運行，但在許多情況下，應用程序所有者希望從邊緣計算中受益，而不必支持任何本地佔用空間。這就需要了解一種新型的基礎架構，儘管該基礎架構某些部分看起來像雲，但是在地理上比當今構成雲的幾十個超大規模數據中心分佈得更多。這類型得基礎架構現在逐漸開始被應用，並且它可能會分為3個發展階段，每個階段都通過觸達越來越廣泛的地理區域來擴展邊緣的範圍。
階段1：多區域和多雲
關於邊緣計算的第一步，許多人可能不考慮將邊緣計算應用到大量應用程序中。此步驟是利用公有雲提供商提供的多個區域。例如，AWS在22個地理區域設有數據中心，其中為北美和歐洲用戶提供服務的AWS客戶可以在北加利福尼亞州和法蘭克福地區運行其應用程序。從一個區域到多個區域可以大大減少延遲，對於大量應用程序來說，這可以提供良好的用戶體驗。
與此同時，還有一個趨勢是多雲，這一趨勢受一系列考慮因素的驅動，包括成本效率、降低風險、避免供應商鎖定以及希望獲得由不同提供商提供的同類中最佳的服務。「執行多雲策略是當今非常重要的戰略和架構」Mark Weiner對我說道，他是分佈式雲計算公司Volterra的CMO。與多區域方法一樣，多雲方法標誌着雲計算朝着分佈式工作負載邁出了第一步，而分佈式工作負載正朝着越來越分散的邊緣計算方法發展。
階段二：區域邊緣計算
在邊緣演進中的第二個階段將邊緣擴展到更深一層，邊緣計算將利用數百或數千個位置的基礎設施，而不是僅在幾十個城市中的超大規模數據中心。事實證明，有一群玩家已經擁有這樣的基礎架構：內容分髮網絡（CDN）。20年來，CDN一直是參與邊緣計算髮展的先驅，它們將靜態內容緩存到更接近最終用戶的位置以提高性能。雖然AWS已經擁有22個區域，但是像Cloudflare這樣的典型CDN有194個。
所不同的是，這些CDN現在已經開始向通用工作負載開放其基礎架構，而不僅僅是緩存靜態內容。如今，諸如Cloudflare、Fastly、Limelight、StackPath以及Zenlayer之類的CDN都提供了容器即服務、VM即服務、裸機即服務和Serverless功能的組合。換言之，它們開始看起來更像雲提供商。具有前瞻性的雲提供商也提供了此類基礎架構，而AWS又賣出了多區域化基礎架構的第一步，引入了第一個所謂的洛杉磯本地區域，並承諾將提供更多本地區域。
階段三：接入邊緣計算（Access Edge）
邊緣演進的第三個階段驅動邊緣更向外拓展，以至與最終用戶或設備僅相距一兩個網絡躍點。在傳統的電信術語中，這稱為網絡的接入部分，因此這種類型的體系結構已被標記為接入邊緣。Access Edge的典型形式是微型數據中心，其可以小如單機架，大如半個拖車，並且可以部署在路邊或蜂窩網絡塔的底部。在這背後，電力和冷卻方面的創新將使得越來越小的密度的基礎設施部署在這些小巧的數據中心中。
像Vapor IO、EdgeMicro和EdgePresence等新入局者已經開始在美國少數城市中建立這些微型數據中心。2019年是擴建元年，2020年至2021年將繼續在這些擴建項目上投入大量資金。到2022年，邊緣數據中心的回報將成為投資人的關注重點。最終，這些回報將回答以下問題：是否有足夠的殺手級應用程序可以讓邊緣貼近最終用戶或設備？
我們對這個問題的答案還處於懵懂階段。最近，我與許多從業者進行交談，他們都對此表示懷疑，即Access Edge中的微型數據中心是否比區域邊緣的區域數據中心更具有足夠的邊際效益。早期採用者已經以多種方式利用了區域邊緣，包括各種雲卸載用例以及降低延遲優化用戶體驗（如在線遊戲、廣告服務和電子商務）。相比之下，需要Access Edge的超低延遲和非常短的網絡路由的應用程序聽起來更遙不可及：自動駕駛、無人機、AR/VR、智慧城市、遠程手術等。更重要的是，這些應用程序必須權衡Access Edge的優勢，而不是使用本地或設備上的方法在本地進行計算。但是，肯定會出現Access Edge的殺手級應用程序——也許今天還沒能引起大家的關注，但是幾年之後我們會對其有更深入的了解。
4、需要新軟件來管理邊緣
在以上的內容中，我簡單闡述了邊緣計算中的幾種架構以及「邊緣」可以位於許多地方。然而，該行業的最終方向是統一化、標準化——無論邊緣位於何處都可以使用相同的工具和流程來管理雲和邊緣工作負載。這將需要對用於在雲中部署、擴展和管理應用程序的軟件進行改進，而該應用程序在過去設計時只考慮到單個數據中心的架構。
諸如Ori、Rancher和Volterra之類的初創公司以及諸如Google的Anthos、Microsoft的Azure Arc之類的大公司計劃正在以這種方式發展雲基礎架構軟件。實際上，所有這些產品都有一個共同點：它們基於Kubernetes，Kubernetes已經成為管理容器化應用程序的主要方法。但是這些產品超越了Kubernetes的最初設計，可以支持分佈式多個Kubernetes集群。這些集群可能位於由「邊緣」、本地環境和公有雲組成的異構基礎架構池的頂部，但是由於有了這些產品，它們都可以得到統一管理。
最初，這些產品的最大機會是支持邊緣演進的第一階段，即通過一個或多個雲，利用少數區域，適度分佈部署。但這恰好使它們處於有利地位，以支持即將來臨的更加分佈式的邊緣計算架構。「解決了當今的多集群管理和運維問題，那麼當你解決更廣泛的邊緣計算用例時，你將佔據有利地位。」 Rafay Systems CEO，Haseeb Budhani說道。
邊緣，離輝煌並不遙遠
既然現在支持邊緣計算的資源不斷湧現，面向邊緣的思想將在設計應用程序的人們中更加普遍。在經歷了一個以資源集中在少數雲數據中心為趨勢的時代之後，現在出現了一種要求增加分散化的反向力量。邊緣計算仍處於起步階段，但是已經從理論轉向實際。現在這一行業正在迅速發展。正如大家所知，雲計算只有14年的歷史，那麼我們有理由相信，不久之後的將來，邊緣計算一定能在計算領域留下輝煌的印記。
