边缘计算与分布式计算

信息技术多年来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，并且如果服务器发生故障，则会对功能造成威胁。分布式计算和边缘计算框架克服了这些不足之处。

本文简要阐述了每个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，它使企业应用程序更接近数据源本身，数据就是从数据源生成的。

随着物联网的发展，通过传感器和软件相互连接的物理对象网络通过互联网交换数据，随着支持 5G 的移动设备的推出，不可避免地会产生速度和数量惊人的前所未有的数据。将如此大量的数据发送到云端或集中式数据中心会带来延迟、带宽和节点故障的问题。边缘计算在这里大有裨益。

边缘计算可以通过传感器连接设备、传输或接收数据的路由器或网关，或尽可能靠近站点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、延迟和网络拥塞而导致的限制。

• 在连接不可靠和由于偏远位置(例如森林或帆船)导致带宽有限的情况下，边缘计算非常有效。
• 数据在本地处理，因此减少了数百万台连接设备之间数据传输所需的旅行时间和资源。
• 由于在受保护的边缘设备附近处理大量原始数据，因此在发送数据时可确保数据的隐私性和安全性通过跨国界网络传输数据。

边缘计算示例

边缘计算广泛应用于各行各业。

• 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，并在几毫秒内做出决策，例如车辆自动泊车。
• 在医疗行业，数据从连接到传感器的各种边缘设备收集，并处理监视器以准确分析患者的病情并预测治疗方法。
• 在零售行业，大量客户数据是在销售点本地生成的。这些数据可用于销售预测、备货前洞察以及任何商业机会。
• 在过程工厂领域，边缘计算可在非常复杂的监控和数据采集 (SCADA) 网络中提供顺畅、快速的通信，以管理来自传感器和可编程逻辑控制器 (PLC) 的大量数据。它还支持工厂组件的检测/预测。
• 制造业中的边缘计算可立即响应装配线上出现的问题，从而推动产品质量和效率的提高，减少人工干预的需要。

什么是分布式计算?

它是一个由多个独立软件组件组成的框架，这些软件驻留在连接到网络的多台计算机上，并作为一个单一软件运行。这种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，它们上面装有任何类型的操作系统，例如 Windows 或 Linux，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，它们以对等方式进行通信。这意味着，每台计算机都可以连接以向其他每台计算机发送请求并接收响应。计算机在加入网络时，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) 是一套用于构建和运行分布式应用程序的集成服务和工具。

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) − 它是在分布式计算环境中访问文件的一种方式，就像访问本地可用的文件一样。
• 目录服务 −它监控和分配 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，仅允许授权用户和计算机访问安全资源。
• 线程服务 − 它提供轻量级进程(线程)的实现和多个线程的同步。
• 分布式时间服务 − 位于全球并与 WAN 连接的 DCE 需要同步，以便它们之间进行正确和及时的通信。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优势 −

• 由于结合了多台机器的功能，性能得到增强。
• 与集中式计算不同，在 DCE 中，即使一个实体发生故障，也不会导致整个系统发生故障。
• 可以在系统中的现有实体中添加额外的计算资源，通常称为"扩展"。此外，还可以添加新实体来提供服务，这被称为"扩展"。

分布式计算的示例

分布式计算框架的一些示例是 −

• 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/出租车预订
• 金融交易
• 多人游戏

边缘计算和分布式计算之间的区别

下表突出显示了分布式计算和边缘计算之间的显着差异 −

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。作为分布式计算的典范，它将继续与分布式计算共存，考虑到带宽、延迟和连接挑战，这些挑战促使企业根据情况选择其中一种或同时选择两种。