What is edge computing?
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邊緣計算是一種分佈式計算範例，它使計算和數據儲存更接近需要的位置，從而縮短了響應時間並節省了頻寬。
邊緣計算的起源是在 1990 年代後期創建的內容交付網路中，該網路用於服務部署在靠近用戶的邊緣伺服器中的 Web 和影像內容。在 2000 年代初期，這些網路演變為在邊緣伺服器上託管應用和應用組件，導致了第一批商業邊緣計算服務，託管了諸如經銷商定位器、購物車、即時數據聚合器， 和廣告插入引擎。現代邊緣計算，透過虛擬化技術大大擴展了該方法，從而使在邊緣伺服器上的部署和運行更加容易。
邊緣計算的定義
邊緣計算的定義是任何類型的一種電腦運算程序，都可以在接近請求的地方提供低延遲。 Karim Arabi 在 IEEE DAC 2014 主題演講中，和隨後在 2015 年的 MIT MTL 研討會上的受邀演講中，將邊緣計算大致定義為雲之外的所有計算，都發生在網路邊緣，尤其是在應用程序中，需要即時處理數據的地方。
在他的定義中，雲端計算在大數據上運行，而邊緣計算在「即時數據」上運行，即時數據是由感測器或使用端生成的即時數據。
根據《邊緣狀態報告》，邊緣計算集中在「最接近最後一英里網路的伺服器」上。 ETSI MEC ISG 標準委員會主席 Alex Reznik 粗略地定義了這個術語：「任何不傳統數據中心可能成為某人的「優勢」。
用於遊戲流媒體的邊緣節點，稱為遊戲小遊戲，通常距離客戶端一兩跳。 Per Anand和Edwin認為，「邊緣節點與行動通信應用客戶端之間的距離大多為一到兩跳，以滿足即時遊戲的響應時間約束」。
邊緣計算的基本概念
網路邊緣的物聯網設備的增加，正在產生大量要計算到數據中心的數據，從而將網路頻寬需求推到了極限。儘管網路技術得到了改進，但數據中心仍不能保證，可接受的傳輸速率和響應時間，這可能是許多應用場合的關鍵要求。
此外，邊緣設備不斷消耗來自雲端的數據，從而迫使公司建立內容交付網路，以分散數據和服務供應，從而充分利用與最終用戶的物理距離。以類似的方式，邊緣計算的目的是將計算從數據中心移到網路邊緣，利用智慧對象、移動電話或網路閘道器（Gateway），代表雲端執行任務並提供服務。
透過將服務移至邊緣，可以提供內容暫存、服務交付、儲存和物聯網管理，從而縮短響應時間，並提高傳輸速率。同時，將邏輯分佈在不同的網路節點中，會帶來新的問題和挑戰。
隱私權與安全性
這種範例的分佈式性質，引入了雲端計算中，使用的安全方案的轉變。 由於數據可能會在最終，到達雲之前透過網路連接的不同分佈式節點之間傳輸，因此不僅應該對數據進行加密，而且應採用不同的加密機制。
邊緣節點也可能是資源受限的設備，從而限制了安全方法的選擇。 此外，還需要從集中的自上而下的基礎架構，轉變為分散的信任模型。 另一方面，透過將數據保留在邊緣，可以將收集到的數據的所有權，從服務提供商轉移到最終使用者。
可擴展性
分佈式網路中的可伸縮性，必需面對不同的問題。 首先，與更強大的雲端數據中心基礎架構相比，它必須考慮到設備的異構性，這些異構性具有不同的性能和能量約束，高度動態的條件以及連接的可靠性。
此外，安全性要求可能會在節點之間的通信中引入更多延遲，這可能會減慢縮放過程。
Reliability 可靠性
故障轉移的管理，對於維持服務的壽命非常重要。 如果單個節點發生故障且無法存取訪問，則用戶仍應能夠獲得存取訪問服務，而不會受到干擾。 此外，邊緣計算系統必須提供操作以從故障中恢復，並提醒用戶有關事件。
為此，每個設備必須維護整個分佈式系統的網路拓撲，以便易於檢測錯誤和進行恢復。其他可能影響此方面的因素，是所使用的連接技術，它可能提供不同級別的可靠性，以及由於特定的環境條件，而在邊緣產生的數據的準確性，可能不可靠。
邊緣計算的應用領域
邊緣計算應用服務，減少了必須移動的數據量，隨之而來的流量，以及數據必須精準控制傳輸的距離。這提供了較低的等待時間，並降低了傳輸成本。如早期研究所示，用於臉部辨識算法等，即時應用的計算分流，顯示出顯著的響應時間改善。
進一步的研究顯示，在行動通訊使用者，附近使用資源豐富的機器（稱為cloudlets）來提供通常在雲端中找到的服務，可以將某些任務，卸載到邊緣節點時縮短執行時間。
另一方面，由於設備和節點之間的傳輸時間，卸載每個任務可能會導致速度降低，因此可以根據工作負載定義最佳配置。
該架構的另一種用途是雲端遊戲，其中遊戲的某些方面，可以在雲端中運行，同時將渲染的影像，傳輸到輕量級客戶端（如行動設備，VR 眼鏡等）。這種類型的流也稱為像素流。常規的雲端遊戲，可能會遭受高延遲和頻寬不足的困擾，因為由於某些服務需要高解析度，因此傳輸的數據量非常大。
其他值得注意的應用，包括聯網的自動駕駛汽車、智慧城市，和家庭自動化系統 ……，幾乎是任何場景，未來都需要這樣的機制。可以這樣說，邊緣計算就是讓嵌入式設備更智慧化，而不是什麼都要倚賴雲端。
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