边缘计算的三种模式：MEC、微云和雾计算
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随着万物互联的泛在化发展，近年来，边缘计算(Edge Computing)的热度持续上升，大有和云计算分庭抗礼的架势。 IDC预计，2020年全球将有超过500亿的终端与设备联网，超过40%的数据要在网络边缘侧进行分析、处理与存储。 那么，这种适用于网络边缘侧的边缘计算究竟是怎样的技术呢? 公开资料显示，边缘计算是在靠近物或数据源头的一侧，综合了网络、计算、存储、应用等核心能力的开放平台。基本思想是把云计算平台迁移到网络边缘，试图将传统移动通信网、互联网和物联网等业务进行深度融合，减小业务交付中端到端的延迟。 边缘计算发展至今，已有三种业界广泛认可的技术架构，分别是MEC(多接入边缘计算)、微云和雾计算。很多时候，人们会将这几个概念混淆，下面我们就详细地分析一下这几种边缘计算。 MEC MEC，即多接入边缘计算，其最早是由欧洲电信标准化协会(ETSI)2014年提出的，ETSI初创成员包括：惠普、沃达丰、华为、诺基亚、Intel以及Viavi等。MEC是为移动网络边缘提供IT服务环境和云计算能力，通过在移动网络边缘执行部分缓存、数据传输和计算来抵消与回程相关的延迟，最终可以实现毫秒级应用。
宏观来讲，MEC的基本架构中不同的功能实体可划分为三个层级，网络层(Networks Level)、移动边缘主机层(Mobile Edge Host Level)、移动边缘系统层(Mobile Edge System Level)。此前，雷锋网有对MEC的技术架构详细剖析过，此次不再赘述。 而MEC的应用场景，雷锋网了解到，其主要有以下几个方面： 与网络连接和网络能力开放相关的本地边缘服务。比如替代企业Wi-Fi网络的移动虚拟专网、基于无线网络定位并与室分结合的室内定位; 边缘就近处理节省回传带宽降低时延的视频边缘服务。比如与CDN结合的边缘缓存、面向视频监控的边缘存储和识别分析; 面向终端的计算迁移降低终端成本的边缘辅助计算服务。比如面向AR、VR和游戏等提供边缘云渲染等。 此外，在智慧园区中，MEC可帮助园区的视频和IT应用减少流量迂回，降低传输时延，提供更安全的数据处理环境;在自动驾驶领域，MEC平台借助5G技术提供给车队高精度地图、视野共享、智能分析及连续切换等功能，辅助自动驾驶，提供更精准、更安全、零中断的驾驶体验。 MEC的应用场景很是广泛，除了以上提到的这些，还有更多的物联网垂直应用领域等待MEC研究人员来解锁。 目前，国内三大运营商均开展了MEC试点部署，其业务包括LTE移动虚拟专网、车联网、边缘缓存、室内定位等。根据《中国联通边缘计算技术白皮书》，中国联通5G 网络 MEC 部署规划，MEC 部署位置与业务场景具有密切关系，可以按需将 MEC 部署分为无线接入云、边缘云或者汇聚云三种方式。 总体来说，对于 uRLLC 低时延场景，MEC 需要部署于靠近基站侧的无线接入云;对于 eMBB 场景的大流量热点地区，MEC 可以部署于边缘云;对于 mMTC 场景，MEC 部署于位置较高的汇聚云，能够覆盖更大区域的业务需求。 就无线接入云这种形式来看，MEC 与基站 CU 单元、核心网转发面 UPF 部署于无线接入云。通过在基站侧部署本地业务，为用户提供更短时延的服务。 其中，CU 单元包括 RRC 和 PDCP 层，DU 单元包括 RLC、 MAC 和 PHY 层，且 4G eNB 和 5G gNB 的 CU 单元可以合设。此方式下，MEC业务覆盖范围较小，适用于移动速度低，甚至不移动但对时延敏感的业务，比如赛场、场馆、景区相关的业务。 微云 和MEC相比较，如果说MEC更强调“边缘”这个概念，那么微云更侧重于移动这个概念。 微云是开放边缘计算(Open Edge Computing，OEC)项目的研究成果，该项目最初由美国卡内基梅隆大学发起，此后受到了华为、英特尔和沃达丰等企业的支持。 公开资料显示，它是将移动计算平台和云计算结合起来的边缘计算体系架构，代表了“移动终端——微云——云”三层架构的中间层，其处在移动终端和云平台之间，是被部署在网络边缘、具有移动性的小型数据中心。
虽然微云本身是位于网络边缘，甚至从直观来讲更靠近用户，但微云主要是用于类似车辆网场景下的移动性增强，能为移动设备提供丰富的计算资源，甚至在飞机和车辆上直接运行。微云，旨在将云部署到离用户更近的地方，可以理解为一个轻量级的MEC。 就微云部署的位置来看，其与终端用户的距离为一跳无线连接，比如部署在蜂窝网络基站或者Wi-Fi基站上，为终端用户的计算任务提供低时延响应。当多个微云构建成分布式的移动边缘计算环境，拓展用户可用资源，可通过提供类似云平台的动态迁移机制，实现资源的负载均衡。 微云本质上是云，但微云与传统的云相比，两者又有区别，主要表现为以下几个方面：快速配置(Papid Provisioning)、不同微云之间的虚拟机切换(VM Hand-off)以及微云发现(Cloudlet Discovery)。 例如快速配置，由于微云主要是针对移动场景而设计的，因此会面临用户终端移动性带来的连接高度动态化问题，因此必须具备灵活的快速配置能力。 雾计算 雾计算的概念是思科(Cisco)2012年时提出的，随后，思科联合Arm、戴尔、英特尔、微软和普林斯顿大学，于2015年联合成立了开放雾计算联盟(OpenFog Consortium)。 相比MEC和微云来说，雾计算侧重点在物联网(IoT)的应用方面。 2017年2月，开放雾计算联盟发布了OpenFog参考架构，这是一个利用开放的标准方法，将云端的无缝智能与物联网终端联合在一起，旨在支持物联网、5G和人工智能应用的数据密集型需求的通用技术架构。 从传统封闭式系统以及依赖云计算来看，OpenFog已转变为一种新计算模型。它基于工作负载和设备能力，使计算更加接近网络边缘。雾计算将计算、通信、控制、存储资源和服务分配给用户或分布在靠近用户的设备与系统上，从而将云计算扩展到网络边缘，可以将它理解为位于网络边缘的小型云。
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