浅述免费CDN网站加速下5G云边缘计算

说到边缘计算，想必大家并不陌生，随着5G概念的火热，边缘云在业内一度得到空前重视，甚至有声音称边缘云要终结中心云成为云计算领域新的霸主，但究竟如何？且看本文为您解析云与边的5G姻缘。

随着5G R16标准的冻结，5GuRLLC以及mMTC等特性日趋成熟，5G在垂直行业内的应用将会更加多元，作为5G低时延特性的重要实现载体，边缘云也将作为行业重点方向被业界广泛关注并快速发展。边缘云部署目前已在电信运营商、互联网公司等企业中得到战略重视，但作为IT与CT的重要融合平台，其广泛应用依然面临诸多挑战。

由于边缘节点通常部署在网络边缘侧用于承接本地实时数据处理需求，因此节点资源规模相对轻量化，无需类比中心云采用重型配置模式，但随着边缘终端数量及类别的逐渐增多，边缘侧的资源短缺压力将会面临较大挑战，这个对边缘云提出了更高的要求。

以企业管理组织架构为例，若各地区现场事件均需回传总部进行决策，总部无疑会产生巨大压力，为解决这一问题，总部往往会在各地区现场设置区域办公分支机构并赋予一定权利，分支机构负责本辖区内的实时、轻量事件处理及存档，关键事件的处理回传总部进行决策，这便极大程度提升了事件处理效率并减轻了总部机构的压力。同时总部能够针对各分支机构反馈的事件处理情况进行归纳提炼，能力建设，从而进一步指导各分支机构应急响应，当边缘分支应对突发事件资源不足时，总部机构也可进行全局调度支持边缘分支。

由上述场景来看，在未来，云计算（总部机构）也将与边缘计算（分支机构）形成一种互补、协同的关系，边缘计算需要与云计算通过紧密协同才能更好地满足各种应用场景的需求。边缘计算将主要负责那些实时、短周期数据的处理任务，负责本地业务的实时处理与执行，为云端提供高价值的数据；云计算负责边缘节点难以胜任的计算任务，同时，通过大数据分析，负责非实时、长周期数据的处理，优化输出的业务规则或模型，下放到边缘侧，使边缘计算更加满足本地的需求，完成应用的全生命周期管理。因此云边协同将成为边缘计算未来发展的重要趋势。

『 云边协同所涉及的方面 』

云边协同涉及到了多个维度，其中主要包含网络连接协同、计算资源协同、数据处理协同、安全策略协同、运营管理协同以及跨域协同等方面

『 网络连接协同 』

网络连接协同指的是在边缘侧与中心云的连接网络可能存在多条，在距离最近的网络发生拥塞的时候，网络控制器可以进行感知，并将流量引入到较为空闲的链路上，而控制器通常部署在中心云上，网络探针则部署在云的边缘。

『 计算资源协同 』

计算资源包含边缘节点为业务计算提供的计算、存储、虚拟化等基础设施资源的协同。计算资源协同指的是在边缘云资源不足的情况下，可以调用中心云的资源进行补充，并满足边缘侧应用对资源的需要，中心云可以提供的资源包括裸机、虚拟机和容器。存储资源协同指的是在边缘云中存储不足时，将一部分数据存到中心云中，在应用需要的时候通过网络传输至客户端，从而节省边缘侧的存储资源。

『 数据处理协同 』

统一数据连接和数据聚合是业务智能的基础，解决当前工业现场存在的多样化与异构的技术和标准的问题，离不开跨厂商、跨领域的数据集成与互操作的协同。

『 运营管理协同 』

云边协同的运营管理协同包含两方面内容：一是云端如何对海量和异构的边缘侧设备的接入进行统一和有效的管理；二是如何对边缘侧设备和云端的应用开发管理、生命周期管理、业务管理进行协同，保证边缘侧设备和运算能够共同完成某应用场景的管理工作。边缘节点提供网络增值应用、业务应用及运行环境，云端实现对应用的生命周期管理及统一的业务编排能力，按需为客户提供服务。

『 安全策略协同 』

边缘节点提供了部分安全策略包括了接入端的防火墙、安全组等，而中心云则提供了更为完善的安全策略，包括流量清洗、流量分析等。在安全策略协同的过程中，中心云如发现某个边缘云存在恶意流量，可以对其进行阻断，防止恶意流量在整个边缘云平台中扩散。

『 跨域边缘协同 』

在某些应用如车联网的场景下，车辆在不断行驶的过程中，应用需要在不同的地域进行同时部署或者某些应用的热迁移，中心云需要根据应用的不同时段的地域要求，将应用事先进行部署，并下发策略实现应用的平滑迁移。

对于边缘计算来说，不同于把大量的资源整合的云计算平台，边缘云平台更是一个分布式的平台，因此云边协同的特征是边缘计算的主要特征之一，而云边协同包含了各种协议和功能，涉及到了云计算的方方面面，因此在边缘计算的发展过程中，云边协同的功能开发成为了主要的方向之一。

『 云边协同的应用场景 』

云边协同将会在较多应用场景下得到落地，如CDN、工业互联网、能源、智慧交通等方方面面。

（1）  云边协同在CDN场景中的应用

随着目前5G的部署，配合AI技术、大数据、云计算、IoT等，万物互联的信息时代将让互联网进入一个新的阶段，现阶段的CDN架构已经无法满足5G 时代的应用需求，CDN将迎来以边缘云+AI的新发展，以快速响应需求并实现服务能力、服务状态和服务质量的更加透明。通过将免费CDN部署到移动网络内部，比如借助边缘云平台将vCDN（virtual Content Delivery Network，虚拟内容分发网络）下沉到运营商的边缘数据中心中，将大大缓解传统网络的压力，并且提升移动用户视频业务的体验。基于云边协同构建CDN，不仅在中心IDC的基础上扩大CDN资源池，同时还可以有效的利用边缘云进一步提升CDN节点满足资源弹性伸缩的能力。

CDN云边协同适用于本地化+热点内容频繁请求的场景，适用于商超、住宅、办公楼宇、校园等。对于近期热点视频和内容，可能出现本地化频繁请求，通过一次远端内容回源本地建立vCDN节点之后，本地区内多次请求热点内容均可从本地节点分发，提高命中率，降低响应时延，可提升QoS指标。同理，还可将此类过程应用于4K、8K、AR/VR、3D全息等场景，本地化快速建立场景和环境，同时提高用户体验，降低眩晕感和延迟卡顿。

（2）  云边协同在工业互联网场景中的应用

近年来，随着政府部门陆续出台相关政策支持以及生态建设的不断完善，中国工业互联网产业正在迅猛发展。据IDC预测，到2020年全球将有超过50%的物联网数据将在边缘处理，而工业互联网作为物联网在工业制造领域的延伸，也继承了物联网数据海量异构的特点。在工业互联网场景中，边缘设备只能处理局部数据，无法形成全局认知，在实际应用中仍然需要借助云计算平台来实现信息的融合，因此，云边协同正逐渐成为支撑工业互联网发展的重要支柱。

工业互联网的边缘计算与云计算协同工作,在边缘计算环境中安装和连接的智能设备能够处理关键任务数据并实时响应，而不是通过网络将所有数据发送到云端并等待云端响应。设备本身就像一个迷你数据中心，由于基本分析正在设备上进行，因此延迟几乎为零。利用这种新增功能，数据处理变得分散，网络流量大大减少。云端可以在以后收集这些数据进行第二轮评估，处理和深入分析。

同时，在工业制造领域，单点故障在工业级应用场景中是绝对不能被接受的，因此除了云端的统一控制外，工业现场的边缘计算节点必须具备一定的计算能力，能够自主判断并解决问题，及时检测异常情况，更好的实现预测性监控，提升工厂运行效率的同时也能预防设备故障问题。将处理后的数据上传到云端进行存储、管理、态势感知，同时，云端也负责对数据传输监控和边缘设备使用进行管理。

（3）  云边协同在智慧交通场景中的应用

车路协同，是智慧交通的重要发展方向。车路协同系统是采用先进的无线通信和新一代互联网等技术，全方位实施V2X动态实时信息交互，并在全时空动态交通信息采集与融合的基础上开展车辆主动安全控制和道路协同管理，充分实现人车路的有效协同，保证交通安全，提高通行效率，从而形成的安全、高效和环保的道路交通系统。

过去各方对于智慧交通的关注点主要集中在车端，例如自动驾驶，研发投入也主要在车的智能化上，这对于车的感知能力和计算能力提出了很高的要求，导致智能汽车的成本居高不下。另一方面，在当前的技术条件下，自动驾驶车辆在传统道路环境中的表现仍然不尽人意。国内外各大免费CDN加速厂商逐渐意识到，路侧智能化对于实现智慧交通是不可或缺的，因此最近两年纷纷投入路侧的智能化，目标是实现人、车、路之间高效的互联互通和信息共享。

在实际应用中，边缘计算与云计算的协同配合，将大部分的计算负载整合到道路边缘层，并且利用5G、LTE-V等通信手段与车辆进行实时的信息交互。未来的道路边缘节点还将集成局部地图系统、交通信号信息、附近移动目标信息和多种传感器接口，为车辆提供协同决策、事故预警、辅助驾驶等多种服务。与此同时，汽车本身也将成为边缘计算节点，与云边协同相配合为车辆提供控制和其他增值服务。汽车将集成激光雷达、摄像头等感应装置，并将采集到的数据与道路边缘节点和周边车辆进行交互，从而扩展感知能力，实现车与车、车与路的协同。云计算中心则负责收集来自分布广泛的边缘节点的数据，感知交通系统的运行状况，并通过大数据和人工智能算法，为边缘节点、交通信号系统和车辆下发合理的调度指令，从而提高交通系统的运行效率，最大限度的减少道路拥堵。

综上，边缘计算与云计算是紧密耦合的，边缘计算更多的是云计算向终端和用户侧延伸，即便是赋予边缘计算独立的概念，也无法做到与云计算切割开，二者本就是相依而生、协同运作的。因此云边协同将成为主流模式，在云边协同模式下，云计算也在向一种更加全局化的分布式节点组合新形态进阶。

无协同，不未来！中国联通在边缘计算架构部署中采用核心、区域及边缘三层分层架构体系，以MEC为锚点促进“云网边端业”五位一体协同发展，同时中国联通5G边缘云具备原生云网能力，可实现私有云、行业云、公有云的多云协同，实现计算、网络、存储、平台和应用的整合，能够实现高效无极化云边协同。目前中国联通边缘云网络已经在全国建设了1000多个布局类和现场级MEC边缘计算节点，覆盖334个地市，可以为行业用户快速提供边缘计算接入服务。中国联通始终致力于边缘计算关键技术的自主研发，以开放心态构建边缘生态，并将携手产业伙伴共同推动边缘计算产业链快速健康发展！