2.1　邊緣計算演進與定義

邊緣計算的概念是繼網格計算、云計算、霧計算之后提出的，業界對邊緣計算的理解和定義也在不斷地升華和變革中。

2014年9月，ETSI發布的Mobile-Edge Computing–Introductory Technical White Paper中認為[14]：移動邊緣計算（MEC）希望將計算能力從移動網絡的網絡數據中心一直遷移到無線接入網（RAN）邊緣。

[Mobile Edge Computing (MEC) looks to move computational abilities from the Internet data centers in a mobile network all the way to the radio access network(RAN) edge.]

2015年9月， ETSI發布的Mobile Edge Computing: A key technology towards 5G標準中移動邊緣計算被定義為[15]：移動邊緣計算在距離用戶移動終端最近的RAN（無線接入網）內提供IT服務環境及云計算能力，旨在進一步降低時延，提高網絡運營效率和業務分發能力，以及優化終端用戶體驗。

[Mobile-Edge Computing provides IT service environment and cloudcomputing capabilities within the Radio Access Network (RAN) in close proximity to mobile device. MEC aims to reduce latency，ensure highly efficient network operation，service delivery and ultimate personal experience.]

2016年11月，邊緣計算產業聯盟發布《邊緣計算產業聯盟白皮書》，其將邊緣計算定義為[16]：邊緣計算是在靠近物或數據源頭的網絡邊緣側，融合網絡、計算、存儲、應用核心能力的分布式開放平臺，就近提供邊緣智能服務，滿足行業數字化在敏捷連接、實時業務、數據優化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求。

2017年1月，第三代合作伙伴計劃（3rd Generation Partnership Project，3GPP）在TS 23.501中提到[17]：為了降低端到端時延及回傳帶寬實現業務應用內容的高效分發，邊緣計算需要為運營商及第三方業務應用提供更靠近用戶的部署及運營環境。

（Edge computing enables operator and 3rd party services to be hosted close to the UE’s access point of attachment，so as to achieve an efficient service delivery through the reduced end-to-end latency and load on the transport network.）

2017年3月，ETSI將移動邊緣計算行業規范工作組正式更名為多接入邊緣計算（MEC），將邊緣計算應用范圍從電信蜂窩網絡進一步擴展至其他無線接入網絡（如Wi-Fi）[18]。

2017年6月，中國聯通發布的《中國聯通邊緣計算技術白皮書》中認為[19]：多接入邊緣計算（Multi-access Edge Computing，MEC）是在靠近人、物或數據源頭的網絡邊緣側，融合網絡、計算、存儲、應用核心能力的開放平臺，其就近提供邊緣智能服務，滿足行業數字化在敏捷連接、實時業務、數據優化、應用智能、安全與隱私保護等方面的關鍵需求。

2018年4月，OpenStack發布的《邊緣計算：跨越傳統數據中心》中認為，邊緣計算會為應用開發者和服務提供商在網絡的邊緣側提供云服務和IT環境服務[20]。

2018年12月12日，阿里云聯合中國電子技術標準化研究院發布了《邊緣云計算技術及標準化白皮書》，該白皮書認為[21]：邊緣云計算（簡稱邊緣云）是基于云計算技術的核心和邊緣計算的能力，構筑在邊緣基礎設施之上的云計算平臺。該平臺是具有邊緣位置計算、網絡、存儲、安全等能力的彈性云平臺，并與中心云和物聯網終端形成“云邊端三體協同”的端到端的技術架構，通過將網絡轉發、存儲、計算及智能化數據分析等工作放在邊緣處理，降低響應時延、減輕云端壓力、降低帶寬成本，并提供全網調度、算力分發等云服務。

2019年2月，《中國移動邊緣計算白皮書》發布。該白皮書中認為，邊緣計算[22]在靠近數據源或用戶的地方提供計算、存儲等基礎設施，并為邊緣應用提供云服務和IT環境服務。

2020年2月，國際標準化組織（International Organization for Standardization，ISO）在ISO/IEC TR 23188標準中提到[23]：邊緣計算是一種將主要處理和數據存儲放在網絡邊緣節點的分布式計算形式。

（Edge computing: distributed computing in which processing and storage takes place at or near the edge.）

各組織機構對邊緣計算都有著自己的見解，但是它們都認為邊緣計算在更靠近終端的網絡邊緣上提供服務。在本書中，我們采用這樣的定義：邊緣計算具有分布式架構，相比于集中部署、離用戶側較遠的云計算服務，邊緣計算是在更接近用戶或數據源的網絡邊緣側，融合網絡、計算、存儲、應用能力的新的網絡架構和開放平臺。

邊緣計算總體上可以概括為三層，邊緣計算是由基礎設施、運行環境和各類應用構成的，邊緣計算的分層構成和典型參與者如圖2-1所示。

首先，各類應用是邊緣計算的真實業務需求推動的業務應用技術解決方案和產品，這部分應用種類繁多。業務應用的提供者，可能是來自各行各業的規模不等的企業或者它們的信息化供應商。在邊緣計算的整體方案中，他們專注于自身業務邏輯的高效和完善，同時關注如何低成本、廣覆蓋、高可用、便捷地發布、組織和交付其業務邏輯。因此，這一層的典型參與者是各類行業信息化應用提供商和部分行業內SaaS/PaaS服務商。

其次，運行環境層是隨云計算技術及其商業模式的發展而壯大的，其建立在傳統的物理設施之上，封裝了部分基礎設施的復雜性細節，同時對應用提供部分必要的能力調用支持和通用服務。來自各類應用層的關注也推動了運行環境層的技術發展，促使云計算服務提供商不斷跟進并向用戶提供多種形態的資源服務。因此，運行環境層的典型參與者是云服務提供商，他們主要以SaaS/PaaS/IaaS形式提供云資源服務，同時可提供部分通用能力支持供用戶調用。

最后，基礎設施層主要是服務器硬件和網絡設施，參與者是網絡運營商及云服務提供商。網絡運營商提供有線或無線的網絡連接服務，部分網絡運營商同時也提供PaaS/IaaS形式的資源服務；云服務提供商則以數據中心為核心，依托大量服務器資源和數據中心網絡，提供SaaS/PaaS/IaaS形式的云資源服務。

值得一提的是，上述分層法只是眾多邊緣計算解決方案中的一種，如何定義邊緣計算與合作模式在業界存在很多不同的聲音。原因是多方面的：其一，邊緣計算是由5G及相關業務驅動的主要場景之一，只要能滿足相應業務指標的要求，就能成為較為合適的解決方案；其二，邊緣計算是多種技術的融合，這其中包含了數據中心、云計算、大數據、人工智能及SDN/NFV等主要技術，在這種情況下，不同的企業為了進一步突出自己的優勢及培育出差異化的市場空間，往往會從過往積累技術的優勢點開始為不同的用戶制定相應的解決方案，導致了多種技術解決方案大同小異和碎片化；其三，IT技術的發展和應用速度遠遠超越了制定相關標準的推進速度。

目前，邊緣計算解決方案存在較大差異的根本原因在于邊緣計算參與方的利益訴求不一致，產業鏈上的各方處于競爭與合作并存的態勢之中，到現階段為止，尚未形成一個完美的分工機制，因此各方在對外表述時常常存在很大的分歧與爭議。

根據對行業內主要廠商方案的研究，本書將邊緣計算涉及的主要領域分為五大部分，分別是：邊緣接入網、邊緣機房、邊緣IaaS、邊緣PaaS和邊緣SaaS。本書在較為中立的立場上，總結了四種主要解決方案，從運營商的角度出發，不同的業務提供模式對應著不同種類的解決方案。邊緣計算中主要的業務提供模式分類圖如圖2-2所示。

邊緣計算的架構體系如圖2-3所示，整體架構主要由邊緣計算應用（ME-App）、邊緣計算平臺（MEC Platform，MEP）、邊緣計算基礎設施（MECI）及邊緣計算管理平臺組成。邊緣計算應用主要為第三方提供邊緣應用，包括內容分發網絡（Content Delivery Network，CDN）、工業互聯網、能源、家庭和社區、交通、安防、農業、醫療及云游戲等應用場景。邊緣計算平臺主要提供一些服務支持，如行業特色類服務，包括圖像識別、圖像渲染、智能轉碼和人臉識別；網絡能力開放類服務，包括網絡信息開放、定位服務、身份識別、寬帶管理及流量統計等；管理類服務則包括服務管理、路由規則、本地域名系統（Domain Name System，DNS）、應用程序生命周期管理（Application Life Cycle Management，App LCM）及資源管理。邊緣計算基礎設施為邊緣計算平臺提供計算、存儲和網絡資源。邊緣計算管理平臺包括多接入邊緣編排器（Multi-access Edge Orchestration，MEO）、MEC平臺管理器（MEC Platform Manager，MEPM）和虛擬基礎設施管理器（Virtualised Infrastructure Manager，VIM）等管理組件，對邊緣計算應用、邊緣計算平臺、邊緣計算基礎設施進行相應的管理。