跨越边缘和云的分布式计算
发表于 2022-11-09 10:37:32

在本帖中提及的Qualcomm产品均由Qualcomm Technologies公司和/或其子公司提供。

如今,边缘设备已经无处不在,而预计在未来几年还将部署数百亿台。边缘设备可用于从测量温度、跟踪资产、乃至控制多个垂直领域内的生产过程,包括物联网、机器人、汽车和医疗保健等。随着物联网设备获取的数据越来越多,作为副产品的数据对于企业也越来越重要。但是,设备和产生的数据成指数级的增长给资产的部署、管理和安全带来了新的挑战。

在目前的设备部署中,游戏的名称属于分布式计算,它实际上只是边缘计算和云服务的混合体。为了理解如何以最好地方式利用这一混合体,我们首先重新审视边缘和云的确切含义,然后仔细研究它们的一些关键属性、优势和注意事项。

边缘计算

边缘计算通常是指使计算和数据存储更接近数据源,从而可以提高响应时间并减少带宽。边缘计算的基础设施经常跨越某一组织机构的私有核心网络进行通信,而各种设备可以实际存在于或跨越该组织机构的工作场所。边缘部署同样可以利用5G蜂窝网络等公共基础设施。

边缘设备是边缘计算的前沿和中心,通常是为了某些生产目的而构建,例如测量、组装等。如今,许多边缘设备均具有机载计算能力,这意味着这些边缘设备可以在执行工作或收集数据的源端执行计算工作负载。类似Snapdragon移动平台这样的移动片上系统为边缘带来了强大而高效的计算能力,从而可以运行机器学习(ML)和信号处理等高级程序。

边缘服务器通过在边缘或边缘附近执行信息技术工作负载的方式对边缘设备进行补偿,通常可以减少延迟情况。边缘服务器的硬件采用了多种形式,包括刀片服务器机架、工业计算机等。该类硬件通常分配到重点任务中,例如监视从边缘设备收集到的数据。

进一步补充一点,正是在网络边缘,各种设备和本地网络通过固定连接和/或5G与互联网连接。某些时候,这种情况与多址边缘计算(MEC)相模糊,并将传统上在云中执行的某些任务转移到网络边缘

云服务器通常用于在规模方面具有更高普遍性的任务,例如分析和非实时推理。

有几种流行的云技术需要了解,包括容器化虚拟化微服务(即,将应用程序划分为服务)、通过Kubernetes等框架进行编排、以及REST应用程序接口。通过目前具有的高速连接性,该类技术帮助推动传统的本地数据中心向基于云的服务发展,提供按需功能、弹性和可伸缩性。总的来说,这些技术被抽象为现在所说的,并具有几种变体。

公共云可包括AWSAzure等提供商提供的可公共访问服务,从而在多个客户中间分配相同的计算资源。通常情况下,云服务提供商拥有基础设施,并利用订阅或按次付费定价模型出售各项服务。作为回报,云服务提供商提供了良好的可伸缩性,并可以降低入门费用,因为开发人员不需要预先购买整个数据中心。这类云服务提供商同样倾向于采用最新的技术。

私有云特定用户可使用的服务和资源组成。它们可以驻留在本地(例如,通过私有网络),也可以通过云提供商的基础设施作为虚拟私有云向客户分配隔离资源。私有云可以利用虚拟化、管理软件、自动化等技术,根据需求的变化快速扩展,还可以实现对硬件和软件选择的更好控制和定制化。当在私有内部网络上实现时,安全和访问控制可以在客户的防火墙后处理,组织机构可以实施自身的监管合规。当然,如同传统的数据中心一样,私有内部设置也会带来与购买、安装和维护硬件和软件相关的更高费用。

混合云结合了公共和私有基础设施。在这里,客户可以为其应用程序和工作负载选择最佳的环境。随着需求或业务需要的变化,客户可以在私有服务和公共服务之间转移工作负载。例如,客户可以保留敏感数据,同时使用公共云服务完成额外存储等任务。

跨边缘和云分布处理的注意事项

当边缘和云结合在一起时,可以提供很大的灵活性,但也需要进行一些规划。以下是在决定在何处部署下一个计算工作负载时需要考虑的几个问题。

考虑在以下情况下选择边缘处理:

  • 计算密集型或实时工作负载,特别是当应当进行延迟最小化时
  • 收集的大量数据需要过多的带宽才能发送到云端。相反,可以考虑在边缘过滤数据,只向云发送必要的数据
  • 位于偏远地区或缺乏可靠互联网接入的设备
  • 敏感数据或要求数据保存在边缘或接近边缘的严格数据法

考虑在以下情况下选择云处理:

  • 非实时程序,如分析或部署软件更新
  • 具有可靠互联网连接的硬件
  • 动态工作负载(例如,随需求的变化启动新服务、虚拟化等)
  • 有限的预算或数据中心专业知识妨碍了对本地服务器硬件的投资。在这种情况下,可以考虑选择公共云或虚拟私有云,以限制前期成本并利用提供商的最新硬件

面向边缘和云的技术

Qualcomm Technologies, Inc.提供多种设备,为跨越多个垂直行业的分布式架构部署做好了准备。下面只是几个例子。

对于物联网,本公司的Qualcomm QCS610片上系统可确保您在边缘运行人工智能,而无线网络和蓝牙则提供到边缘或云服务器的连接。请查看以下使用QCS610的项目:

对于机器人,我们的Qualcomm机器人RB5 平台和Qualcomm Robotics RB6 平台提供可选的5G边缘连接和本公司强大的Snapdragon片上系统,可用于机载人工智能。查看本公司具有Alexa技能的Qualcomm机器人RB5开发工具包项目,其中展示了使用Alexa技能Alexa语音服务控制机器人的边缘云交互情况。

在云端,我们的Qualcomm云人工智能100属于一种刀片服务器,它集成了Snapdragon技术,可用于基于数据中心的推断。由于可以选择并行安装和运行多个刀片,Qualcomm云人工智能100可以用于云或边缘服务器,以提供快速而节能的推断。

如要了解更多解决方案,请查看我们在QDN上的硬件和开发套件,及其软件和软件开发工具包,以及QDN上的其他项目

同样请查看我们最新发布的博客:

Snapdragon、Qualcomm机器人RB5、Qualcomm机器人RB6、Qualcomm QCS610、和Qualcomm 云人工智能均为Qualcomm Technologies, Inc.和/或其子公司的产品。

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