有人說，如果你不住在邊緣，你就占用了太多的空間。同樣，如果您不在邊緣計(jì)算，那么等待服務(wù)器響應(yīng)的時(shí)間太長(zhǎng)，并且在云中執(zhí)行分析會(huì)消耗太多 WAN 帶寬。邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)位于數(shù)據(jù)源和匯附近，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理，并消除昂貴的云訪問網(wǎng)絡(luò)連接作為分析瓶頸。與云計(jì)算相比，邊緣計(jì)算還可以通過將數(shù)據(jù)保留在現(xiàn)場(chǎng)來增加隱私，并通過允許處理繼續(xù)進(jìn)行（即使 WAN 鏈路閃爍）來提高彈性。

在某些情況下，這些節(jié)點(diǎn)將是通常意義上的服務(wù)器。然而，在大多數(shù)情況下，它們將是緊湊的設(shè)備，被隱藏起來，努力保持物聯(lián)網(wǎng)嗡嗡作響。通過這種方式，它們就像很好的老式嵌入式系統(tǒng)，但在硬件方面比軟件更重要。嵌入式系統(tǒng)的一個(gè)定義是不運(yùn)行用戶安裝的軟件。在這種假設(shè)下，這些系統(tǒng)運(yùn)行自定義軟件，捆綁在一個(gè)整體映像中。因此，開發(fā)人員很難添加功能或修補(bǔ)缺陷。這些系統(tǒng)的用戶同樣難以應(yīng)用更新或升級(jí)，至少與更新PC或智能手機(jī)的過程相比。此外，該軟件還與底層硬件及其細(xì)節(jié)相關(guān)聯(lián)，而基于服務(wù)器的軟件在容器或虛擬機(jī)中運(yùn)行，這些容器或虛擬機(jī)將軟件與實(shí)際硬件分離。

這種解耦是云計(jì)算背后的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)之一：生成機(jī)器的虛擬副本可以橫向擴(kuò)展容量。添加網(wǎng)絡(luò)連接和調(diào)配額外的存儲(chǔ)同樣是一項(xiàng)軟件功能。在云計(jì)算中，軟件框架和新的編程語言進(jìn)一步從底層硬件中抽象出應(yīng)用程序，并提高開發(fā)人員的工作效率。Hadoop和TensorFlow等工具使程序員能夠相對(duì)輕松地分析大數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)人工智能。軟件映像易于開發(fā)和部署。無服務(wù)器功能更加簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)，可以取代整體式軟件構(gòu)建。

因此，邊緣節(jié)點(diǎn)將與嵌入式系統(tǒng)共享硬件元素，但運(yùn)行從云計(jì)算繼承的軟件，包括用于編排容器和分配存儲(chǔ)以及用于應(yīng)用程序中間件功能，如數(shù)據(jù)庫(kù)、分析和人工智能。這種傳統(tǒng)技術(shù)為邊緣提供了云的開發(fā)人員生產(chǎn)力、應(yīng)用程序管理和與云相關(guān)的可擴(kuò)展性。大多數(shù)云公司都有邊緣計(jì)算應(yīng)用程序框架和邊緣應(yīng)用程序的API，他們創(chuàng)建這些框架和API是為了鋪平從物聯(lián)網(wǎng)到其服務(wù)的入口。加入這些公司的是主要的工業(yè)OEM，它們?yōu)楣S或其他工業(yè)環(huán)境中的邊緣計(jì)算提供類似的軟件。總之，邊緣計(jì)算將云技術(shù)帶到遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)中心的場(chǎng)所，改變嵌入式處理，類似于云計(jì)算如何改變IT。

安全和管理挑戰(zhàn)

邊緣計(jì)算為安全和設(shè)備管理帶來了新的挑戰(zhàn)。計(jì)算節(jié)點(diǎn)可能分布廣泛，并且物理上無法訪問。即使它們是可訪問的，它們也可能幾乎沒有物理用戶界面。同時(shí)，它們網(wǎng)絡(luò)良好，連接到本地嵌入式系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)端點(diǎn)，并可能連接到云。此外，企業(yè)可以有許多邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)。應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)需要強(qiáng)化節(jié)點(diǎn)并開發(fā)軟件來遠(yuǎn)程管理節(jié)點(diǎn)并補(bǔ)充主要云提供商的應(yīng)用程序管理軟件。

邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)很像復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)端點(diǎn)，例如連接到互聯(lián)網(wǎng)和本地網(wǎng)絡(luò)并且能夠運(yùn)行高級(jí)操作系統(tǒng)的端點(diǎn)。在過去的幾年里，這些端點(diǎn)在新聞報(bào)道中占據(jù)了突出地位，因?yàn)樗鼈儽?a href="http://www.brongaenegriffin.com/v/tag/10353/" target="_blank">黑客入侵并變成了一支機(jī)器人大軍或IT系統(tǒng)的跳板。例如，安全公司Darktrace在其《2017年全球威脅報(bào)告》中描述了一家賭場(chǎng)，該賭場(chǎng)的豪賭數(shù)據(jù)庫(kù)被黑客入侵，黑客通過高科技魚缸闖入。邊緣設(shè)備至少與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備一樣強(qiáng)大，并且可能與運(yùn)營(yíng)技術(shù)（OT）和信息技術(shù)（IT）網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)，是黑客的理想目標(biāo)。

云系統(tǒng)沒有遭受類似的黑客攻擊，但其安全性的斷層線開始出現(xiàn)。側(cè)信道攻擊（如幽靈和 Meltdown）可能導(dǎo)致惡意租戶從其云鄰居滲透數(shù)據(jù)。就像生活在農(nóng)村一樣，邊緣節(jié)點(diǎn)沒有鄰居。因此，如果將數(shù)據(jù)保存在本地，則本質(zhì)上應(yīng)該更安全。但是，如果沒有適當(dāng)?shù)姆烙?，邊緣?jié)點(diǎn)可能容易受到信息竊賊的攻擊。

云計(jì)算開發(fā)人員的一大賣點(diǎn)是云服務(wù)提供商處理物理內(nèi)容。開發(fā)人員處理計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源的抽象虛擬版本。訂購(gòu)更多資源最多只需單擊鼠標(biāo)，或者如果云提供商根據(jù)負(fù)載擴(kuò)展它們，則可能根本不需要執(zhí)行任何操作。然而，邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)對(duì)開發(fā)人員來說是有形的，他很可能擁有它們而不是租用它們的資源。如果必須手動(dòng)將序列號(hào)鍵入基于云的設(shè)備注冊(cè)表中，則簡(jiǎn)單地安全地調(diào)試節(jié)點(diǎn)可能非常耗時(shí)。然后，必須監(jiān)視這些節(jié)點(diǎn)，并對(duì)其加載和更新應(yīng)用程序（程序、無服務(wù)器功能、虛擬機(jī)或容器）。

平臺(tái)信任和云管理

首要任務(wù)是保護(hù)邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)安全是其中的一個(gè)方面，主要關(guān)注傳輸中數(shù)據(jù)的機(jī)密性。物聯(lián)網(wǎng)安全中的一種有效技術(shù)是隔離物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，將它們放置在自己的物理或虛擬LAN或虛擬專用網(wǎng)絡(luò)上。就賭場(chǎng)水族館而言，這還不夠，但網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的分析發(fā)現(xiàn)了違規(guī)行為。

保護(hù)系統(tǒng)的完整性，無論是用于邊緣計(jì)算還是其他用途，都需要平臺(tái)信任架構(gòu)。其中最好的為重要數(shù)據(jù)（如標(biāo)識(shí)符和加密密鑰）提供了安全的安全隔區(qū)，并提供了可信的執(zhí)行環(huán)境-關(guān)鍵軟件與系統(tǒng)其余部分隔離運(yùn)行的模式。這些功能必須植根于硬件，才能獲得最大的安全性。一旦實(shí)施，它們通過使用存儲(chǔ)在芯片上的密鑰檢查軟件的加密指紋來幫助邊緣節(jié)點(diǎn)安全地啟動(dòng)。同樣，可以檢查任何軟件更新。此外，以前的版本可以通過取消安全區(qū)中的密鑰來失效。其他功能有助于保護(hù)調(diào)試功能 - 黑客最喜歡的后門，可以物理訪問要利用的設(shè)備。平臺(tái)信任體系結(jié)構(gòu)還可以支持運(yùn)行時(shí)完整性檢查。一個(gè)單獨(dú)的過程不斷檢查正在執(zhí)行的軟件。如果以某種方式注入了未經(jīng)批準(zhǔn)的內(nèi)容，系統(tǒng)將重新啟動(dòng)，再次經(jīng)歷安全啟動(dòng)過程。

這些安全功能還有助于邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)的管理。例如，通過安全存儲(chǔ)在芯片上的加密密鑰和唯一標(biāo)識(shí)符，配置變得更加容易。例如，部署新節(jié)點(diǎn)的人員無需鍵入序列號(hào)。相反，系統(tǒng)本身可以通過加密安全通道將其標(biāo)識(shí)符發(fā)送到注冊(cè)表，從而自動(dòng)執(zhí)行注冊(cè)過程。然后，注冊(cè)表可以將已簽名的軟件映像發(fā)送到節(jié)點(diǎn)，以便在節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證其真實(shí)性后運(yùn)行。如上所述，可以發(fā)送新代碼并使舊代碼失效。

這種硬件和軟件映像的管理需要邊緣設(shè)備和云或本地服務(wù)器上的代碼，后者提供管理控制臺(tái)。與硬件信任功能一樣，該軟件可以來自技術(shù)供應(yīng)商。銷售、安裝或使用邊緣節(jié)點(diǎn)的公司可以按原樣使用它或在此基礎(chǔ)上進(jìn)行構(gòu)建，但不需要從頭開始。同時(shí)，這些公司受益于管理邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行的應(yīng)用程序的軟件。這可能來自云提供商或工業(yè) OEM 提供的邊緣計(jì)算框架的一部分。理想情況下，提供設(shè)備管理和應(yīng)用程序管理工具的公司已經(jīng)協(xié)調(diào)，簡(jiǎn)化了開發(fā)人員設(shè)計(jì)邊緣計(jì)算系統(tǒng)的工作以及客戶部署和管理它們的工作。

直到現(xiàn)在，邊緣計(jì)算才開始改變家庭、商業(yè)建筑和工廠的自動(dòng)化。由于云和邊緣框架之間的共性，今天駐留在云中的數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)將能夠移動(dòng)到本地。這樣做可以提高它們的可用性，使處理比上傳到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心更多的數(shù)據(jù)成為可能，將敏感數(shù)據(jù)保留在現(xiàn)場(chǎng)，并縮短數(shù)據(jù)生成，分析和反應(yīng)之間的周轉(zhuǎn)時(shí)間。這種轉(zhuǎn)型對(duì)安全性和可管理性提出了挑戰(zhàn)，但技術(shù)供應(yīng)商已經(jīng)準(zhǔn)備好了克服這些障礙的解決方案。

審核編輯：郭婷