作者：周鹏远
来源：云排名
关键词：云计算(Cloud Computing)、边缘计算(Edge Computing)、雾计算(Fog Computing)
过去十几年，云计算始终占据了IT业的需求中心，是各类IT服务的主导解决方案。近几年，边缘计算、雾计算等小型分布式解决方案逐渐崛起，并迅速受到广泛关注。本文将就这三种解决方案的关系和市场现状和前景进行分析。
01背景知识
自2005年左右开始，云计算的诞生改变了IT服务的存储和运营方式，有效的帮助各类尤其是中小型企业进行IT业务部署。边缘计算是近几年新兴的一种解决方案，核心思想是将计算存储资源部署在云网络的边缘，即用户附近。其实边缘计算的方法早在上个世纪末期就已经被Akamai等服务商广泛应用在CDN的部署上，只是当时侧重点局限于内容存储转发。今天的边缘计算扩展至计算资源的边缘化部署。雾计算将边缘计算进一步延伸至更小型、不稳定的用户设备资源。
就系统特点而言，云计算的资源集中式架构带来两个主要收益：
1. 降低大规模系统管理运行边际成本；
2.可以为客户提供便捷的远程服务，为客户节省了自建数据中心的成本。
因为以上两个收益，可以预见云计算在未来相当长一段时间内依然会占据市场主导地位。边缘计算由于更靠近用户的资源部署，天然的为客户定制化隐私保护和降低延迟提供了有效保障。雾计算将这一特点进一步加强。可以说从云->边->雾，延迟逐渐降低，隐私保护和客户定制化逐渐提升。但同时，资源的性能和稳定性也逐渐下降，相同算力下的运营成本逐渐提高。
02市场分析
当前市场上，全球主要的头部互联网企业大多拥有自己的云数据中心和云服务产品，如Google，Facebook，Amazon，Microsoft，阿里，腾讯，百度等。主流的流媒体公司大多同时拥有云中心和CDN，如Netflix使用自家的Open Connect，Amazon Prime Video的CloudFront等。部分公司拥有专注于算力的边缘计算服务，如Google的Anthos，Amazon的Lambda@Edge，和Microsoft的Azure IoT Edge等。雾计算最初由Cisco提出，由于其客制化和小型架构特点，主要的目标产品为解决方案，市场上的主要推动力是初创和小型公司。
市场数据报告显示，云计算市场会呈小幅稳定增长(图1)，分析原因主要是因为随着云计算的发展和世界各地数据中心的部署，云计算市场已经趋于饱和，虽然一些相对落后地区还可以提供一些剩余市场，但空间有限。边缘计算市场则会呈现接近指数增长趋势（图2）。当前广泛认为随着5G的推广，基站到用户的最后一跳的超低延迟的实现将大力推动边缘计算尤其是移动边缘计算（MEC）的部署和市场发展。
当然，如前所述，云计算依然是市场主体，与之相比，两者的市场存在数量级的差距。按照Statista的数据分析，2021年，边缘计算的市场不到云计算市场的千分之一。雾计算目前市场较小，网络估值普遍在千万美元级别。
图1.云计算市场预测（billion dollars）（来源：statista）
图2.边缘计算市场预测（million dollars）（来源：statista）
03X因素
X因素1：可信AI和隐私保护
目前随着人工智能尤其是深度学习的发展，数据的信息价值得到前所未有的深层挖掘。云计算可以大规模地收集、存储用户数据，为大数据学习提供了方便的平台。然而，与此同时，用户隐私也面临着巨大的挑战。深度学习可以准确的剖析用户的网页浏览习惯、APP使用习惯，甚至生活作息规律等。虽然相关的法律法规可以一定程度上起到监督督促的作用，但技术层面上用户并没有任何隐私保护手段。而且，即使服务商确实的使用了数据加密、数据匿名等隐私保护方法，也无法完全防止因黑客攻击或系统故障导致的隐私泄漏。
边缘计算和雾计算从物理层面为这一挑战提供了可行方案。只要边缘和雾资源满足用户数据处理算力需求，就可以将用户数据完全保留在本地，从而提升了隐私保护的安全性。最近引起广泛关注的联邦学习（Federated Learning）也为实现边缘AI（EdgeAI）提供了大规模分布式解决方案。通过联邦学习，用户既可以将数据留在本地边缘/雾服务器保护自己的隐私，又可以通过联邦架构获得大规模数据的训练效果。
可以预见，日益增大的隐私保护需求将会激发越来越多的分布式本地计算解决方案，从而进一步促进边缘/雾计算的市场和需求。部分云计算的任务和算力可能会向边缘迁移。
X因素2：5G，延迟，带宽
边缘计算尤其是MEC提出伊始曾经备受关注，许多LTE+MEC的解决方案应运而生，希望可以将云计算迁移到基站，进而降低用户延迟提升服务质量。然而，人们很快发现，在LTE时代，基站到用户这最后一跳（last mile）才是云端到用户延迟的最大瓶颈。云到基站的网段多采用光纤，延迟在几毫秒到几十毫秒之间。而LTE基站到用户设备（如手机）的延迟经常可以从几十到几百毫秒。因此即使把MEC部署在LTE基站里，能带来的延迟优化也非常小，与部署成本相比不划算。所以MEC在LTE时代并没有被广泛部署，多存在于学术界的研究工作中。
5G使人们再次看到了MEC的希望。虽然最初的1毫秒延迟目标很难大规模实现，但是目前看来可以将最后一跳的延迟降低至几十毫秒以下。如前所述，与基站到云的延迟相比，最后一跳依然是延迟瓶颈。但是，几十毫秒以下的最后一跳延迟可以使很多目前未能实现或者表现不好的服务成为现实，比如移动增强现实（MAR），移动虚拟现实（MVR）。届时，MEC的大量需求会进一步带动边缘计算市场的发展。
04总结
长远来看，云计算市场依然稳固，并且有望随着如非洲等后发区域的逐渐发展而继续增长并进一步趋于饱和。同时，边缘/雾计算由于相关新兴产业和技术的发展，可以在云市场中分一小杯羹。两者合作关系大于竞争，毕竟无论是边缘还是雾计算等趋于本地的服务产品，要实现大规模的分布式资源调动和服务部署，依然需要依靠云计算的中心调度能力。
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