29、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. 边缘计算的定义与特性

边缘计算是一种在数据生成或消费的上下文中进行计算的技术。它将计算资源放置在靠近数据源的地方，以减少延迟并提高响应速度。与云计算不同，边缘计算强调与物理世界的紧密耦合，确保计算发生在正确的时间和地点。边缘计算的特性包括上下文中的计算、面向能力、集中管理与分布式计算、安全性和异质性。

1.1 上下文中的计算

边缘计算的一个关键特性是它在上下文中进行计算。例如，移动电话作为边缘设备，将游戏体验带入用户的物理情境中。计算不仅发生在本地设备上，还可能通过云进行协作。例如，在导航应用中，移动电话使用卫星数据确定用户位置，并将位置信息提供给导航软件，确保用户沿正确路线行驶。

1.2 面向能力

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以在本地模型上进行回退，即使在与云断开连接或必须在低功耗设备上运行时，也能提供可能降级但连续的服务。从设备的角度来看，它需要检测面部的能力，而不关心这个能力是作为服务提供还是本地调用。

2. 边缘计算的网络

边缘计算涉及多个互连设备，因此网络是其重要方面。为了实现高效的边缘计算，需要可靠的网络连接和灵活的网络拓扑。软件定义网络（SDN）和低功耗广域网（LPWA）是两种重要的网络技术。

2.1 软件定义网络（SDN）

SDN将网络的控制平面和数据平面分离，使得网络功能虚拟化（NFV）成为可能。这使得网络功能可以运行在通用服务器硬件上，而不是专用硬件上。SDN节点可以通过标准化的软件堆栈进行集中管理，带来显著的好处，如端到端的可见