26、探索边缘计算与面向能力的架构

探索边缘计算与面向能力的架构

1. 边缘计算的独特特性

边缘计算作为一个快速发展的领域，已经在各个行业中引起了广泛关注。它不仅改变了我们对计算资源的理解，还为解决实时性和隐私问题提供了新的途径。边缘计算的关键特性在于它在物理世界中的上下文进行计算。与云计算不同，边缘计算需要处理即时数据并作出快速响应，确保计算资源与物理环境紧密结合。

1.1 在上下文中的计算

边缘计算的一个关键特性是它在物理世界中的上下文进行计算。例如，当你在手机上使用导航应用时，手机不仅依赖云中的地图数据，还在本地进行GPS信号处理和路径规划。这种本地计算确保了即时响应，避免了因网络延迟导致的导航错误。因此，边缘计算在时间和空间上都与物理场景紧密耦合。

1.2 面向能力的设计

边缘计算场景通常需要在有无云连接的情况下保持服务连续性。例如，一个需要面部检测能力的设备可能依赖云服务进行面部检测，但在本地模型上进行回退，以确保在断网时仍能提供连续服务。面向能力的架构（COA）强调设备需要检测面部的能力，而不在乎这个能力是作为服务提供还是本地调用。COA需要一组由常见的编排器（如Kubernetes）提供的不同功能，包括能力发现、任务委托、多设备同步和分布式调度。

1.3 集中管理，分布式计算

大规模的边缘计算场景通常涉及许多设备。因此，高效的设备和工作负载管理是边缘计算系统的一个关键要求。一个跨越多个物理集群的联邦控制平面和设备上的代理共同协作，以执行各种任务，包括应用配置更新、应用工作负载更新、建立连接、报告遥测数据和自注册。例如，图1展示了边缘计算中常见的三层架构：管理平面、计算平面和数据平面。