1.1　邊緣還是不邊緣

一個合適的起點似乎是回答“為什么通常需要邊緣計算，尤其是MEC”的問題。關于該主題的文章很多，它們可以總結如下：有些應用程序無法使用傳統的基于云的應用程序托管環境。發生這種情況可能有多種原因，其中一些較為常見的是：

• 應用程序對延遲敏感（或具有對延遲敏感的組件），因此無法適應在傳統云中托管存在的延遲。
• 應用程序客戶端會生成大量需要處理的數據，而將所有這些數據推送到云中是不經濟的，甚至是不可行的。
• 需要在本地（例如企業網絡中）保留數據。

邊緣計算的一個重要驅動力是物聯網，其中邊緣計算通常稱為霧計算（fog computing）。美國國家標準與技術研究院（NIST）在其“Fog Computing: Conceptual Model”報告[8]中聲明：

管理物聯網傳感器和執行器生成的數據是部署物聯網系統時面臨的最大挑戰之一。傳統的基于云的物聯網系統面臨著一些云生態系統中存在的大規模、異構和高延遲問題的挑戰。一種解決方案是使用分布式和聯合計算模型，將應用程序、管理和數據分析分散到網絡本身。

此外，物聯網正迅速發展成為邊緣計算收益的重要驅動，微軟的邊緣云解決方案“Azure IoT Edge”就是證明。

然而，物聯網只是需要邊緣計算的幾種類型的應用之一。在一份對定義“5G”具有廣泛影響的白皮書中，下一代移動網絡（NGMN）聯盟列出了定義5G用戶體驗和驅動5G移動網絡需求的8類5G應用[9]，包括：

• 普適視頻
• 超過50 Mbps網速的網絡的普及
• 高速列車
• 傳感器網絡
• 觸覺互聯網
• 自然災害
• 電子健康服務
• 廣播服務

對這些類別進行粗略的頂層分析，我們可以得出這樣的結論：大多數類別要么需要邊緣計算，要么能從中顯著受益。事實上，我們可以做出以下陳述：

• 普適視頻：邊緣計算可通過邊緣緩存以及邊緣的視頻處理和代碼轉換來顯著減少回傳（backhaul）/核心網絡負載。
• 高速列車：這種“高速”環境幾乎肯定需要“列車上”的應用，以避免處理與從高速運動的平臺到固定網絡的連接相關的網絡限制。
• 傳感器網絡：收集和處理大量數據的大規模物聯網問題是霧計算的主要焦點，它屬于這一類。
• 觸覺互聯網：這一類用例和應用要求端到端延遲低至1毫秒。在大多數網絡中，由于光速的物理限制，無法在沒有邊緣計算的情況下實現如此低的延遲。
• 自然災害：要支持這些用例，需要在“連通性島”上部署網絡（即與互聯網的連接是有限的、間歇的甚至缺失的）。因此，任何應用都必須在邊緣運行。
• 廣播服務：當內容可以出現在邊緣時，此類服務可以顯著受益，因為這樣可以節省大量的網絡流量。此外，基于邊緣的廣播的情景化可以改善每個特定區域的可用內容。

顯然，邊緣計算是5G的關鍵使能技術，這一點早在NGMN的論文中就得到了認可，該論文將“智能邊緣節點”列為“技術構建塊”，并列出了它在靠近用戶的情況下運行核心網絡服務的用途，以及它在邊緣緩存等應用服務方面的潛在用途。

然而，NGMN的論文雖然專注于移動網絡，但卻遺漏了一點，因為NGMN的“智能邊緣節點”是應用的著陸區，所以它確實需要成為一種“云節點”。歐洲電信標準化協會（ETSI）在白皮書《移動邊緣計算：一項通向5G的關鍵技術》以及專注于所謂移動邊緣計算（Mobile Edge Computing，MEC）的行業規范組（ISG）[10]的創建中，都提出了這一主題。幾年后，因為認識到其工作適用于所有類型的接入網（移動（3GPP定義）以及Wi-Fi、固定接入等），該工作組更名為多接入邊緣計算（Multi-access Edge Computing，保留MEC縮寫）。這里引用其釋義：

MEC代表了一項關鍵技術和架構概念，因為它有助于推進移動寬帶網絡向可編程世界的轉型，并有助于滿足5G在預期吞吐量、延遲、可擴展性和自動化等方面的苛刻要求，使其能夠向5G演進。

所有這些工作都忽略了，或者說沒有突出強調的一點是，邊緣計算（尤其是MEC）不僅僅是一種“5G技術”。事實上，MEC是一種關鍵工具，它使運營商能夠在其現有的4G網絡上啟動5G應用。這可能會對MEC的商業方面產生重大影響——參考文獻[11]和我們在第3章中關于MEC的經濟和商業方面的討論將對此進行詳細介紹。

在這一簡短的介紹性討論的末尾，讓我們總結一下主題：邊緣存在是構建5G工作網絡的必備條件。這包括物聯網，物聯網是許多初始部署的重點，但涵蓋了更廣泛的應用、用例和市場。MEC通過在接入網中創建一個類似云的應用著陸區來實現這種邊緣存在，也就是說，盡可能靠近客戶端設備。因此，它是5G、IoT、AR / VR等新興計算領域的關鍵推動力。本書對這些主題進行了擴展，詳細分析了它們的含義、各種生態系統參與者、挑戰和機遇，并概述了所涉及的關鍵技術。然而，我們必須首先實際解釋什么是MEC，或者什么不是MEC，這就是我們接下來要討論的問題。