云计算在过去二十年中一直主导着 IT 讨论，并且在短期内没有放缓的迹象。最简单的形式是，云计算是计算服务的集中化，以利用共享数据中心基础设施和规模经济来降低成本。然而，延迟一直是云迁移的关键问题，它受到路由器跳数、虚拟化引入的数据包延迟或数据中心内服务器位置的影响。边缘计算也一直是开源云计算项目 OpenStack 内创新的驱动力。
这就是边缘计算的用武之地。边缘计算本质上是分散计算机服务并使其更接近数据源的过程。这会对延迟产生重大影响，因为它能大幅减少移动的数据量和传输距离。
“边缘计算”一词涵盖了广泛的技术，包括对等网络、网格/集群计算、雾计算、区块链和内容分发网络。它在移动领域很受欢迎，现在正扩展到几乎所有行业。
边缘和云之间的关系
关于边缘计算取代云计算有很多猜测，在某些情况下，它可能会这样做。然而，在许多情况下，两者具有共生关系。例如，在性能和数据初始处理方面，网络托管和物联网等服务从边缘计算中获益匪浅。然而，这些服务仍然需要强大的云后端来进行集中存储和数据分析等操作。
边缘计算：简史
边缘计算可以追溯到 20 世纪 90 年代，当时 Akamai 推出了其内容分发网络 (CDN)，该网络在地理位置上更靠近最终用户的位置引入了节点。这些节点存储缓存的静态内容，例如图像和视频。边缘计算通过允许节点执行基本的计算任务，将这一概念更进一步。1997 年，计算机科学家 Brian Noble 演示了移动技术如何使用边缘计算进行语音识别。两年后，这种方法也被用于延长手机的电池寿命。当时，这个过程被称为“网络觅食”，这基本上就是 Apple 的 Siri 和 Google 的语音识别服务的工作方式。
1999 年见证了对等计算的到来。2006 年，随着亚马逊 EC2 服务的发布，云计算应运而生，此后各大公司纷纷大规模采用。2009 年，发表了“移动计算中基于 VM 的 Cloudlet 的案例”，详细介绍了延迟与云计算之间的端到端关系。文章提倡“双层架构：第一层是当今未经修改的云基础设施”，第二层由分散的元素组成，称为 cloudlet，其状态从第一层缓存而来。”这是现代边缘计算许多方面的理论基础，2012 年，思科为分散式云基础设施引入了“雾计算”一词，旨在促进物联网可扩展性。
这就引出了当前的边缘解决方案，其中有很多。无论是纯粹的分布式系统（如区块链和对等网络），还是混合系统（如 Greengrass 和 Microsoft Azure IoT Edge），边缘计算都已成为推动物联网等技术采用的关键因素。
为何邻近性至关重要
邻近性，或低延迟，在商业中极其重要，因为数据会随着时间的推移而贬值。这适用于所有行业，从金融到健康与安全、航运等等。例如，医疗行业使用物联网，在需要实时监控和处理至关重要时，以确保患者在需要时准确获得所需的护理。另一个很好的例子是电子商务。2009 年，Akamai 发布了一份题为“Akamai 揭示 2 秒是电子商务网页响应时间可接受的新阈值”的研究报告，详细介绍了网站性能与在线购物者行为之间的关系。报告发现，40% 的消费者不愿意等待超过三秒钟的页面加载时间，然后才会离开，因为他们会分心或寻找替代方案。
这项研究强调了您向客户、设备或内部用户传输、处理和返回数据的速度的极端重要性。边缘计算的设计正是考虑到这种“速度需求”。
可扩展性和弹性
边缘计算的分布式特性意味着，除了降低延迟之外，它还提高了弹性，减少了网络负载，并且更易于扩展。
数据处理从其源头开始。一旦完成初始处理，只需要发送需要进一步分析或需要其他服务的数据。这降低了网络要求以及任何集中式服务出现瓶颈的可能性。此外，借助其他附近的边缘位置，或在设备上缓存数据的潜力，您可以掩盖中断并提高系统的弹性。这减少了扩展集中式服务的需求，因为它们处理的流量更少。结果还可以降低成本、架构复杂性和管理难度。
未来
边缘计算的未来发展方向是什么？我们已经看到这项技术的迅速普及，因为越来越多的最终用户设备使用它来提高性能、功能和电池寿命。曾经边缘设备仅限于智能手机、平板电脑、笔记本电脑、PC 和游戏机，但现在我们看到它被用于虚拟现实头戴设备、自动驾驶汽车、无人机、可穿戴技术、增强现实设备等等。
物联网设备的普及率正在飞速上升，随着医疗保健、采矿、物流和智能家居等行业刚刚开始将物联网技术融入其业务模式，这种扩张似乎将在一段时间内持续下去。
关于边缘计算背后的技术，我们看到许多现有的云技术与其集中式根源脱钩。服务正在进行大修，以便在最接近请求发起点的边缘位置运行功能，而不是受区域限制。
我们还看到区块链和雾计算等新兴边缘技术的成熟。人们对区块链的潜力感到非常兴奋，因为其去中心化系统和复杂算法的应用远超比特币。潜在用途包括物流和投票，它可以在其中帮助提高安全性和预防欺诈。
OpenStack 基金会牵头举办了一场名为 OpenDev 的活动，该活动专注于边缘计算。
就规模和市值而言，边缘计算有可能超越云计算。但它不太可能取代云计算，甚至降低其市值。相反，随着边缘计算的成熟，云计算也将随之增长，但速度会较慢，从而为边缘计算和业务运营提供许多后端和支持功能。
本文最初于 2017 年发布，并已由编辑更新。
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