边缘计算与分布式计算

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多年来，信息技术一直使用传统的集中式计算框架，其中一台服务器连接到多个客户端，并负责满足来自它们的请求。这种客户端-服务器架构有其自身的局限性，例如只能在一定程度上进行垂直扩展，当所有客户端同时发送请求时，服务器只能处理一定数量的请求的能力，以及如果服务器发生故障则对功能构成的威胁。分布式计算克服了这些缺点，然后边缘计算框架进一步克服了这些缺点。

本文简要阐述了每种计算框架及其之间的差异。

什么是边缘计算？

边缘计算是一种分布式计算框架，它将企业应用程序更靠近数据源本身，即数据生成的地方。

随着物联网的发展，物理对象通过传感器和软件相互连接，通过互联网交换数据，以及5G移动设备的推出，不可避免地会以惊人的速度和数量生成前所未有的数据。将如此海量的数据发送到云端或集中式数据中心会带来延迟、带宽和节点故障等问题。边缘计算在这里发挥了作用。

边缘计算可以通过连接传感器的设备、传输或接收数据的路由器或网关，或尽可能靠近现场的服务器安装来执行。

边缘计算的优势

边缘计算解决了由于带宽和限制、延迟以及网络拥塞造成的局限性。

• 由于远程位置（例如森林或帆船）导致连接不可靠且带宽有限，因此边缘计算非常有效。
• 数据在本地处理，因此减少了数百万个连接设备之间数据传输所需的时间和资源。
• 由于大量原始数据在受保护的边缘设备附近处理，因此它可以确保数据隐私和安全性，同时通过跨越国界的网络发送数据。

边缘计算的示例

边缘计算在广泛的行业中得到应用。

• 自动驾驶汽车的边缘计算设备从车辆传感器和摄像头收集数据，对其进行处理，并在毫秒内做出决策，例如车辆自动泊车。
• 在医疗保健行业，从连接到传感器的各种边缘设备收集数据，并处理监控数据以准确分析患者的病情并预测治疗方法。
• 在零售行业，大量客户数据在销售点本地生成。这些数据用于销售预测、在库存前提供见解以及任何商业机会。
• 在流程工厂领域，边缘计算提供了跨非常复杂的监控控制和数据采集 (SCADA) 网络的流畅快速通信，以管理来自传感器和可编程逻辑控制器 (PLC) 的大量数据。它还支持检测/预测工厂组件。
• 边缘计算在制造业中能够对装配线上出现的问题做出即时响应，从而提高产品的质量和效率，减少人工干预的需要。

什么是分布式计算？

它是一个框架，由驻留在网络中连接的多台计算机上的多个独立的软件组件组成，并作为一个单一的软件运行。此类软件称为分布式应用程序。DC 框架可以包含任何类型的计算机，例如大型机、PC、笔记本电脑等，在这些计算机上安装任何类型的操作系统，例如 Windows 或 Linux，并连接到 LAN 或 WAN。

分布式计算如何工作？

分布式计算框架可以包含多台计算机，这些计算机以对等方式进行通信。这意味着每台计算机都可以连接到其他每台计算机以发送请求并接收响应。一台计算机在加入网络后，可以在给定时间充当客户端或服务器。

什么是分布式计算环境？

分布式计算环境 (DCE) 是一组集成的服务和工具，用于构建和运行分布式应用程序。

DC 框架包括以下服务 -

• 远程过程调用 (RPC) - 当计算机程序想要从网络中的另一台计算机运行子程序时，它会调用该远程子程序。
• 分布式文件系统 (DFS) - 这是在分布式计算环境中访问文件的方式，看起来就像访问本地可用的文件一样。
• 目录服务 - 它监视和分配 DCE 中的资源，例如文件、打印机、扫描仪、服务器和其他计算机。
• 安全服务 - 它支持用户身份验证，并允许只有授权的用户和计算机访问受保护的资源。
• 线程服务 - 它提供轻量级进程（线程）的实现以及多个线程的同步。
• 分布式时间服务 - 全球分布并通过 WAN 连接的 DCE 需要同步以实现它们之间正确及时的通信。此服务维护全局时钟并同步这些 DCE 的本地时钟。

分布式计算的优势

分布式计算有一些重要的优势 -

• 由于结合了多台机器的强大功能，从而提高了性能。
• 在 DCE 中，与集中式计算不同，即使一个实体发生故障，整个系统也不会发生故障。
• 可以向系统中现有的实体添加额外的计算资源，通常称为“扩展”。此外，还可以添加全新的实体来提供服务，这称为“扩展”。

分布式计算的示例

分布式计算框架的一些示例包括 -

• 互联网
• 电话和蜂窝网络

一些分布式计算应用程序的示例是实时软件，例如 -

• 航空公司/出租车预订
• 金融交易
• 多人游戏

边缘计算与分布式计算的区别

下表重点介绍了分布式计算和边缘计算之间的主要区别 -

在了解了分布式计算和边缘计算是什么之后，可以得出结论，边缘计算不会取代分布式计算。作为分布式计算的范例，它将继续与分布式计算共存，考虑到带宽、延迟和连接性挑战，这些挑战推动企业选择一个或同时选择两者，具体取决于情况。