什么是邊緣計算？“邊緣”代表了一種新的計算模式，其中計算和存儲位于網絡的邊緣，盡可能靠近生成數據和收集數據的物理位置。

行業組織還在定義網絡邊緣這一概念，故還會存在一些可變區域。然而，需要指出的是邊緣計算功能可以托管于基礎設施邊緣(如微模塊數據中心或運營商蜂窩站點)或設備邊緣(如智能手機、無人機、智能攝像機或聯網車)，作為集中云的擴展程序在應用或工作流中運行。這些應用或工作流在云端集中管理，在邊緣上運行。

如今，是什么推動了邊緣部署?

邊緣計算帶來的實時決策、更低的連接成本以及更好的安全性使得企業和消費者應用受益。以下是其中一些示例：

除了消費者應用帶來的Pokemon類的游戲體驗和身臨其境的體驗之外，AR/VR還為制造業和維護運營提升了業務效率。邊緣托管的AR/VR消除了因過度延遲和緩慢刷新率造成的眩暈，將計算帶入邊緣服務器，降低了對AR護目鏡高處理能力的需求。

無論是出于安全目的，還是作為制造業、農業或物流的一部分，視頻監控都受益于在攝像機或邊緣服務器上處理的視頻數據。在邊緣處理數據，僅需將選定的事件上傳到云端，加速對關鍵時間、關鍵安全功能如人臉識別、機器對準檢測的處理，節省回傳帶寬。

云游戲需達到保證所有玩家一致性的超低時延，才能給大型多人游戲(Massively Multiplayer Game，MMPG)提供身臨其境的體驗。邊緣計算在保證超低時延的同時，通過將游戲轉移到邊緣服務器處理降低設備成本。

物聯網使用邊緣計算，一方面通過本地處理數據降低帶寬成本，另一方面通過實時的現場決策提高敏捷性。在云連接斷斷續續的情況下，邊緣計算能使包括工業物聯網(Industrual IoT，IIoT)在內的流程自主運行。

其他醫療業、制造業、智慧城市、智能樓宇、自動駕駛汽車和智能零售等領域的應用也使用邊緣計算來改變現有流程，創造新的用戶體驗和使能新的商業機會。

這些應用大多會使用人工智能(Artificial Intelligence，AI)和機器學習(Machine Learning，ML)實現自主操作和提升用戶體驗。例如，智能安防攝像機將使用基于AI的視覺處理技術來辨別商業區中的已授權員工，只有在有人出現與預設參數不匹配的情況時，才會向云端發出警報。

許多不同類型的公司都在尋求提供邊緣服務的商業機會，這些公司包括：

• 通信服務提供商(Communications Service Providers，CSP)擁有并運營固定和移動基礎設施，提供云連接以及物理訪問點(Point of Presence，PoP)。
• 主機托管提供商在邊緣提供多租戶數據中心(Multi-Tenant Data Center，MTDC)。
• 云服務提供商正在擴展其公有云和混合云解決方案，以涵蓋邊緣服務。
• 邊緣數據中心提供商正在邊緣采用如運輸集裝箱的創新外形規格部署共存的多租戶微模塊數據中心。
• 內容分發網絡(Content Delivery Network，CDN)提供商正在擴展其全球邊緣位置網絡，以托管除CDN以外的第三方邊緣應用。

邊緣計算如何改造網絡?

很多邊緣計算應用無需高速網絡即可完美工作。低帶寬物聯網用例的部署采用LoRaWAN、BLE、NB-IoT等低功耗的廣域組網協議。同樣，Wi-Fi和4G/LTE足以滿足許多視頻監控、AR和在線游戲應用的網絡要求。

然而，隨著5G的到來，企業將推出前幾代人無法做到的新型邊緣應用。5G在邊緣計算方面的一些好處包括以下幾個方面：

• 高連接密度：每平方公里連接100萬設備，這為物聯網傳感器和可穿戴設備的激增提供了基礎。
• 高帶寬：數據速率高達10-20 Gbps，這能在流媒體視頻、自動駕駛汽車和觸覺應用中使能新用例。
• 超低時延：適用于工業機器人和無人機導航等邊緣應用。
• 網絡切片：允許運營商共享紅外頻譜和無線電頻譜，以高效利用基礎設施和執行諸如僅部署支持特定客戶所需的功能等操作，這相比向設備提供全部功能，運營效率更高。

還有其他好處，包括網絡邊緣能夠參與自動化、編排、人工智能、機器學習和云原生開發方法等5G的開發。5G也使能了新的商業模式和用例，開啟了行業創新的新時代。隨著越來越多的企業部署和運營自己的專網，無論是基于4G/LTE還是基于5G，會有越來越多的企業邊緣業務，如工廠機器人、工業AR、智能零售和智能樓宇，從確定的性能特征中受益。

同樣，確保敏感信息在現場傳輸而不是通過公共網絡傳輸，能提高數據的安全性。

開源與邊緣

開源于邊緣，必不可少

開源已經成為創建軟件的事實方法。今天，創新型公司正在從私有的、固定的功能和封閉的基礎設施中走出來，逐步發展以開放新的開源商業模式，創造運營價值、生成新的收入流、降低成本和提高競爭力。公司和開發人員使用開源代碼來生產自己的商業產品和服務，也通過回饋相應的項目來獲得戰略價值。開源節省了時間和精力的投入，同時提高了效率和互操作性。

很多公司已經認識到，邊緣應用在越來越多的細分市場中激增，導致整個邊緣生態系統的復雜性不斷增加。除數據中心提供商外，邊緣生態系統還包括服務器、虛擬化平臺、編排器、管理系統、分析器以及應用供應商。這種復雜性正在推動邊緣對開源軟件和標準的采用。

IBM華盛頓副總裁兼首席技術官Rob High總結了開源對邊緣行業標準化的重要性：“……你開始意識到的第一件事就是，如果這個行業不能建立標準管理方法和創建一套可以被開發者社區用來形成和創建生態系統的標準，那么這個行業就會面臨內爆的風險……我們認為，開源是實現標準化唯一且有用的途徑?！?/p>

開源的作用是什么?

為滿足邊緣服務端到端架構和生命周期的需求和尋求商業機會，開源項目應運而生。社區正在積極開展以下項目：

• 邊緣基礎設施平臺：能托管虛擬化/容器化的邊緣應用和網絡功能。
• 編排工具：自動提供所需的基礎設施服務，能夠高效、大規模地部署應用和網絡功能，且能在不需要時移除這些應用和功能。
• 管理工具：自動化流程，保證基礎設施、網絡功能和應用的安全、持續更新和可用性。
• 監控工具：提供管理和編排子系統使用的實時分析和遙測功能，用以診斷和解決整個系統的問題，優化資源分配和性能。
• 網絡功能：在虛擬機或容器中運行，在設備邊緣、企業邊緣/電信邊緣實現底層網絡基礎設施。
• 應用：在虛擬機或容器中運行，實現用戶可見或設備可見的AR、機器視覺、機器人控制、無人機導航、游戲、視頻分析等邊緣服務。
• 安全：邊緣安全唯一的挑戰就是如何保護和管理公司企業網絡和數據中心周邊之外的計算設備，以及如何解決設備標識和設備上線等問題。

邊緣、5G和云原生轉型之間的相互依賴

工業物聯網等邊緣應用必須要在大規模(如在制造工廠的百萬傳感器上)自動化部署和頻繁高效更新的環境中實施和運行，消除計劃外的系統停機和硬件平臺的獨立性，才能充分發揮其業務潛力。云原生原理的應用是實現以上目標的最好方法。

云原生應用利用現代開發和運營(Development and Operations，DevOps)方法，使能與平臺無關的松耦合微服務的持續交付。微服務架構確保自動伸縮性，消除因錯誤導致的停機，并在應用或基礎設施故障時快速恢復應用或基礎設施。通過遙測，云原生邊緣提供豐富的、實時的運營洞察，用于預測分析操作流程的持續優化。

隨著企業使用5G網絡部署高連接密度規模的邊緣應用，使用網絡切片為大量單個終端設備提供定制服務，云原生架構將是確保邊緣應用所需規?；⒆詣踊?、可靠性和安全性的最佳方法。

Linux基金會：將創新和社區帶入邊緣

Linux基金會(Linux Foundation，LF)是一個成立于2000年的非營利性技術聯盟，旨在規范Linux，支持Linux的發展和推動Linux的商業應用。Linux基金會及其項目擁有來自40多個國家的1500多名企業成員和30000多個個人貢獻者。這些貢獻者支持了200多個開源項目。

邊緣的LFN能力

作為Linux基金會組織的一部分，LFN(Linux Foundation Networking，LFN)囊括了世界上較大的網絡技術社區。LFN匯集了SDN (SoftwareDefined Networking，SDN)、NFV(Network Functions Virtualization，NFV)、MANO(Management and Orchestration MANO)、自動化、分析、數據面加速等領先項目。

LFN項目與邊緣計算計劃深度集成，包括與LFE(Linux Foundation Edge，LFE)社區的強力協作(詳情見下文)，以在邊緣藍圖和用例中添加以網絡為中心的能力和特性。

ONAP(Open Networking Automation Platform，ONAP)提供了一個支持LFN項目中的邊緣用例的示例。ONAP是一個實時的由策略驅動的編排和自動化平臺，支持物理和虛擬網絡功能的編排和自動化。通過LFN和LFE社區之間的協作，ONAP正在向給分布式邊緣位置上線邊緣云提供支持的方向擴展。

在LFN和LFE社區協作的另一個示例，OPNFV(Open Platform for NFV，OPNFV)項目中，正在開發建設邊緣云用例參考平臺。該項目側重于在一套定義好的邊緣計算場景，解決如有限的空間和電力資源、無人值守的操作、數萬個位置的擴展、網絡基礎設施的加速和異構平臺的支持等與邊緣相關的限制。

許多LFN項目直接被LFE社區用于邊緣用例。例如，模塊化的、開放的網絡定制和自動化平臺ODL(OpenDaylight，ODL)以及用于網絡連接和安全的虛擬化解決方案Tungsten Fabric，都已被LFE社區用作基于Akraino邊緣堆棧的網絡邊緣項目的SDN基礎設施。

LFE概述

作為LFN的同級組織，LFE成立于2019年，是一個傘形組織，旨在為獨立于硬件、硅、云或操作系統的邊緣計算建立一個開放、可互操作的框架。

LFE有以下開源項目：

• Akraino是一個軟件堆棧，支持針對邊緣計算系統和應用進行了優化的高可用云服務。它為用戶提供了新的靈活性，可以快速擴展邊緣云服務，較大化邊緣所支持的應用和功能，確保系統的可靠性，確保這些系統始終保持完全正常的運行。2020年1月推出的Akraino第2版包括6個藍圖族和14個藍圖。這些藍圖支持電信云(如Radio Edge Cloud，REC)和網絡云(如Unicycle)的用例,為定義和管理基礎設施生命周期提供了框架。
• Baetyl(發音為“Beetle”)是邊緣計算的通用平臺，將不同類型的硬件設施和設備能力操控成標準化的容器運行環境和API，通過云端和本地的遠程控制臺，實現應用、服務和數據流的高效管理。
• EdgeXFoundry是一個廠商中立的、松耦合的微服務框架，它提供了兩種選擇：即插即用現有的不斷成長的第三方產品生態系統或實現自有創新。
• Fledge是一個工業邊緣框架，專攻于關鍵操作、預測性維護、態勢感知和安全。Fledge旨在將工業物聯網、傳感器和現代機器與云和現有的舊系統集成在一起。
• HomeEdge是一個強大、可靠、智能的家庭邊緣計算開源框架、平臺和生態系統。它提供了一個可互操作、靈活和可擴展的邊緣計算服務平臺，支持API與庫和運行態一起使用。
• 邊緣計算開放術語項目提供了邊緣計算領域相關的術語集，通過詞匯共享，改善溝通和加速創新，提供一個廠商中立的平臺，共同討論邊緣計算提供的吸引人的解決方案。
• ProjectEVE是一個邊緣計算引擎，支持在分布式邊緣計算節點上開發、編排和管理云原生應用和舊應用。通過支持容器、集群虛擬機和unikernel，為物聯網的邊緣部署提供了靈活的基礎。
• 除上述基線項目的描述外，這些項目正在研究和孵化一些對邊緣用例很重要的技術。例如，在Akraino社區，專家們正在探索云原生卸載堆棧，以應對在通用處理器內核上支持25G、50G和100G鏈路的相關重大挑戰。

其他LF計劃

在LFN和LFE組織之外，以下社區和項目也與邊緣應用相關：

• 云原生計算基金會(Cloud Native Computing Foundation，CNCF)，Linux基金會的一個項目，推動了云原生計算的采用，旨在建立與廠商無關的開發者、最終用戶、IT技術與服務提供商之間的社區，在容器、微服務與服務網格化等技術上開展協作，以達到在云計算平臺上開發和部署可擴展應用的目標。
• 云原生計算基金會為計劃在網絡中使用云原生技術的通信服務提供商及其廠商建立了電信用戶組，以便就需求、最佳實踐、差距分析和類似文檔進行協作。
• 由GSMA和LF于2019年合作成立的CNTT(Common NFVi Telco Taskforce，CNTT)，作為開放委員會運作，負責創建和記錄公共NFVi框架。該框架由GSMA和OPNFV共同管理，目標是創建參考實現方式和架構，以減少VNF和CNF在開發和使用中的電信運營成本，縮減上市時間和降低復雜性。還成立了CNTT邊緣工作組。

如何加入

加入LFN

無論您是網絡解決方案供應商、系統集成商、最終用戶網絡運營商、云服務提供商還是企業，加入LFN社區，您將會與正在改變網絡行業的創新技術項目、公司和開發者社區聯系起來。成為其中的一員就是您對社區驅動的開源解決方案的支持。同時，您的加入將會加速開源SDN、NFV、編排、自動化等的開發和使用。

進入LFN網站，加入我們頁面將告訴您如何加入LFN，還提供了現有LF成員和非成員的流程說明。請參閱入門頁面了解加入LFN的多種方式。同時提供了咨詢頁面的鏈接，如有興趣，可以提出具體問題以獲得更多信息。

加入LFE

電信、云和企業技術領域的行業領先組織已經加入LFE，為開發獨立于硬件、硅、云或操作系統的開放、可互操作的邊緣計算框架提供了支持。成員們正在展開跨公司和跨邊界合作，為邊緣和物聯網技術、用例和應用發展和塑造生態系統。

進入LFE網站，加入我們頁面將告訴您如何加入LFE，還提供了現有LF成員和非成員的流程說明?！禠FE入門指南》提供了有關如何參與的信息。同時提供了咨詢頁面的鏈接，如有興趣，可以提出具體問題以獲得更多信息。