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边缘计算100个知识点汇总

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3G、4G、5G第三代、第四代和第五代蜂窝技术简单来说,3G 代表智能及其移动网络浏览器的引入;4G 是当前一代的蜂窝技术,为移动设备提供真正的宽带互联网接入;5G 蜂窝技术将为蜂窝系统提供巨大的带宽并减少延迟,支持从智能到自动驾驶汽车和大规模物联网的一系列设备边缘计算被认为是 5G 的关键组成部分接入边缘(Access Edge)最接近物理最后一公里网络的服务提供商边缘的子层,RAN 或电缆头端零跳或一跳例如,部署在蜂窝网络站点的边缘数据中心接入边缘层充当服务提供商边缘的前线,通常连接到层次结构上游的区域边缘层接入边缘的边缘计算由位于前端和中端站点的高度分布式服务器级基础设施组成,例如蜂窝塔、电缆配电厂、聚合和预聚合集线器、中央办公室以及其他网络接入设备如蜂窝无线基站,以及xDSL和xPON设备接入边缘数据中心通常属于微模块类型,易于部署和独立运行由于需要支持超低延迟工作负载,包括那些需要可预测连接到最后一公里网络的工作负载,接入边缘设施通常位于无线电头端或电缆头端 15 公里范围内,最适合用于延迟在 1ms - 30ms 范围内接入网将用户和设备连接到其本地服务提供商的网络它与核心网形成了鲜明的对比,核心网将服务提供商彼此连接起来,接入网直接连接到基础设施的边缘。

聚合边缘服务提供商层边缘距离接入边缘只有一跳的距离可以作为单个位置的中型数据中心存在,也可以由多个互连的微型数据中心组成,以在区域边缘和接入边缘之间形成分层拓扑,以实现更好的协作、工作负载故障转移和可扩展性基站RAN(无线接入网络)中的一种网元,负责在一个或多个小区内向用户设备发送和接收无线电信号基站可以采用集成天线,也可以通过馈线电缆连接到天线阵列采用专业的数字信号处理和网络功能硬件在现代 RAN 架构中,为了灵活性、成本和性能,基站可能被拆分为多个功能块在软件中运行基带单元 (BBU)一种负责基带无线电信号处理的基站组件采用专门的硬件进行数字信号处理在 C-RAN 架构中,BBU 的功能可以作为VNF在软件中运行中央办公室 (CO)特定地理区域内的电信基础设施聚合点物理上为存放电信基础设施设备而设计,但通常不适合容纳边缘数据中心规模的计算、数据存储和网络资源,因为它们的地板、供暖、制冷、通风、灭火和电力输送系统不足在这种情况下,当硬件是专门为边缘情况设计的,它可以应付中央办事处的物理限制中央办公室重新设计为数据中心 (CORD)在中央办公室内部署数据中心级计算和数据存储能力集中式数据中心一种大型的、通常是超大规模的物理结构和逻辑实体,其中包含大型计算、数据存储和网络资源,由于其规模,这些资源通常由许多租户同时使用。

与大多数用户有很大的地理距离,通常用于云计算云计算一种提供按需访问共享计算资源池的系统,包括网络、存储和计算服务通常使用少量大型集中式数据中心和区域数据中心云原生网络功能 (CNF)云原生网络功能 (CNF) 是实现网络功能的云原生应用程序CNF 由一个或多个微服务组成,使用云原生原则开发,包括不可变基础设施、声明性 API 和“可重复部署过程”举一个简单的 CNF 例子,数据包过滤器,它将单个网络功能作为微服务防火墙也是一个例子,它可以由多个微服务组成(例如加密、解密、访问列表、数据包检查等)云节点计算节点,例如单个服务器或其他一组计算资源,作为云计算基础设施的一部分运行通常位于集中式数据中心内Cloud RAN (C-RAN)RAN 的演进,允许将无线基站的功能分为两个组件:射频拉远头 (RRH) 和集中式 BBUC-RAN 不要求在每个蜂窝无线电天线上都安装BBU,而是允许BBU在与发射塔一定距离的聚合点上工作,该聚合点通常称为 [分布式天线系统 (DAS) 集线器] 将多个 BBU 放在一个聚合设施中可以提高基础设施效率,并更好地向 Cloud RAN 演进在 C-RAN 架构中,由传统基站执行的任务通常作为VNF在通用计算硬件上的基础设施边缘微数据中心上执行。

这些任务必须以高性能和尽可能低的延迟执行,需要在蜂窝网络站点上使用基础设施边缘计算来支持它们云服务提供商 (CSP)由集中式和区域性数据中心组成的大型云资源运营组织最常用于公有云环境中也可以称为云服务运营商 (CSO)Cloudlet在学术界,该术语指的是基础设施边缘的移动增强的公有或私有云,由卡内基梅隆大学的Mahadev Satyanarayanan推广与边缘云同义它还可以与边缘数据中心和边缘节点互换使用在 3 层计算架构中,术语“cloudlet”是指中间层(Tier 2),Tier 1 是云,Tier 3 是智能、可穿戴设备、智能传感器等托管(Colocation)将由不同方拥有或操作的计算、数据存储和网络基础设施部署在同一物理位置的过程与共享基础设施不同的是,托管不要求边缘数据中心等基础设施拥有多个租户或用户计算卸载(Computational Offloading)一种边缘计算用例,其中任务从边缘设备卸载到基础设施边缘以进行远程处理例如,计算卸载通过将计算卸载到基础设施边缘来寻求移动设备的性能改进和节能,目标是最大限度地减少任务执行延迟和移动设备能耗计算卸载还支持新类型的移动应用程序,这些应用程序需要的计算能力和存储容量超过了设备本身的能力。

在其他情况下,为了提高性能,可以将工作负载从集中式数据中心转移到边缘数据中心该术语在文献中也被称为云卸载和网络觅食计算卸载也使新类型的移动应用成为可能,这些应用需要的计算能力和存储容量超过了设备本身的能力(例如,无绳虚拟现实)在其他情况下,为了提高性能,可以将工作负载从集中式数据中心转移到边缘数据中心这个术语也被称为cloud offload 或 cyber foraging内容分发网络 (CDN)一种分布在整个网络中的分布式系统,将内容(例如流媒体视频)放置在离用户更近的位置CDN是构建在现有网络基础之上的智能虚拟网络,依靠部署在各地的边缘服务器,通过中心平台的负载均衡、内容分发、调度等功能模块,使用户就近获取所需内容,降低网络拥塞,提高用户访问响应速度和命中率当使用基础设施边缘计算时,CDN 节点在边缘数据中心的软件中运行核心网服务提供商网络层,它将接入网和接入网上的设备连接到其他网络运营商和服务提供商,这样数据就可以在互联网或其他网络之间传输距离基础设施边缘计算资源可能有多个跃点CPE(Customer-Premises Equipment)一种接收移动信号并以无线WIFI信号转发出来的移动信号接入设备,例如有线网络调制解调器,它允许网络服务的用户连接到服务提供商的接入网中。

通常是从基础设施边缘计算资源向终端用户的一跳数据中心可容纳多个高性能计算和数据存储节点的结构,将大量的计算、数据存储和网络资源集中在一个位置在某些情况下也可能指计算和数据存储节点集中式数据中心、区域数据中心和边缘数据中心的规模各不相同Data Gravity数据不能在网络上自由移动,并且随着数据量和网络端点之间距离的增加,这样做的成本和难度也会增加,应用程序将倾向于数据所在的位置Data Ingest为存储和后续处理而接收大量数据的过程例如,边缘数据中心为视频监控网络存储了大量的视频,然后必须对这些视频进行处理以识别相关人员Data Reduction在数据的产生者和最终接收者之间使用一个中间点来智能地减少传输的数据量,同时又不丢失数据的含义的过程一个例子是智能重复数据删除系统数据主权数据受其所在国家、州、行业的法律法规或管理其使用和移动的适用法律框架的约束的概念设备边缘(Device Edge)最后一公里网络的设备端或用户端的边缘计算能力通常依赖于现场的网关或类似设备来收集和处理来自设备的数据可能还会使用用户设备(如智能、笔记本电脑和传感器)有限的备用计算和数据存储能力来处理边缘计算工作负载。

与基础设施边缘不同,因为它使用设备资源设备边缘云(Device Edge Cloud)边缘云概念的扩展,其中某些工作负载可以在设备边缘可用的资源上运行通常不提供类似云的弹性分配资源,但对于零延迟工作负载来说可能是最佳选择分布式天线系统 (DAS) 集线器用作许多无线电通信设备的聚合点的位置,通常用于支持蜂窝网络可能包含或直接连接到部署在基础设施边缘的边缘数据中心边缘云位于基础设施边缘的类云功能,包括从用户角度访问弹性分配的计算、数据存储和网络资源通常作为集中式公有或私有云的无缝扩展运行,由部署在基础设施边缘的微型数据中心构建有时也称为分布式边缘云边缘计算边缘计算,是指在靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务通过缩短设备与为其服务的云资源之间的距离,并减少网络跳数,边缘计算缓解了当今互联网的延迟和带宽限制,从而迎来了新的应用类别边缘计算处于物理实体和工业连接之间,或处于物理实体的顶端而云端计算,仍然可以访问边缘计算的历史数据边缘数据中心与传统的集中式数据中心相比,边缘数据中心能够尽可能靠近网络边缘的地方尽管单独使用规模较小,但能够执行与集中式数据中心相同的功能。

由于高度分布式的物理位置产生的独特约束,边缘数据中心通常采用自主操作、多租户、分布式和本地弹性以及开放标准边缘指的是这些数据中心通常部署的位置它们的规模可以定义为微型,容量从 50 到 150 kW+ 不等多个边缘数据中心可以互连,以在本地区域内提供容量增强、故障缓解和工作负载迁移,作为虚拟数据中心运行Edge Exchange发生在边缘数据中心的 Pre-internet traffic exchange,通常在接入边缘处或附近此功能通常在边缘数据中心的 Edge Meet Me Room 中执行,并且如果边缘交换处不存在目标位置,则可以与传统的集中式互联网交换点以补充或分层方式运行与区域或集中式互联网交换相比,边缘交换可用于改善端到端应用程序延迟 Edge Meet Me Room边缘数据中心内的一个区域,租户和电信提供商可以在该区域中相互互连以及与其他边缘数据中心互连,其方式与在MMR中的方式相同边缘网络结构(Edge Network Fabric)网络互连系统,通常是暗光纤或亮光纤,在基础设施边缘数据中心和潜在的其他本地基础设施之间提供连接这些网络由于其规模和运行位置通常跨越位于市中心的不同地理区域,可以被视为城域网。

边缘节点一种计算节点,例如单个服务器或一组计算资源,作为边缘计算基础设施的一部分运行通常位于运行在基础设施边缘的边缘数据中心内,因此比集中式数据中心中的云节点在物理上更接近其目标用户边缘增强应用(Edge-Enhanced Application)一种能够在集中式数据中心运行的应用程序,但在使用边缘计算运行时有性能(通常是在延迟方面)或功能优势这些应用程序可以改编自集中式数据中心的现有应用程序,或者可能不需要更改边缘原生应用(Edge-Native Application)原生构建的利用边缘计算能力的应用程序边缘原生应用程序利用云原生原则,同时考虑到边缘在资源限制、安全性、延迟和自主性等领域的独特特征边缘原生应用程序以利用云并与上游资源协同工作的方式开发雾计算一种早期的边缘计算概念,它规定了计算和数据存储资源以及应用程序及其数据位于用户和云之间的最佳位置,目标是。

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