什么是边缘计算?

越来越多服务宣称使用边缘计算技术。那么,到底什么是边缘计算呢?

根据定义,边缘计算(Edge Computing)是一种分布式计算架构,它将计算、存储和网络资源从传统的集中式数据中心移到网络的边缘节点,即靠近数据源或用户的位置。这样可以减少数据在网络中的传输距离,降低延迟,提高实时处理能力,并且节省带宽。

试想一下,汽车自动驾驶需要极为快速的识别能力,因为网络延迟的存在,不可能实时将采集的数据提交给服务器分析再等待返回。所以就要求汽车本身有一定的计算分析能力,仅和服务器交换少量时效性要求不高的数据,这种就属于边缘计算了。

车联网示意图

边缘计算无处不在

随着智能化的发展,越来越多的设备开始具备联网功能,逐渐形成万物互联的景象。

上面说的车联网只是物联网的一种,我们平时接触最多的其实是智能家居。智能门锁、网络摄像头、空调、热水器、冰箱、洗衣机、烘干机、扫地机器人,这些智能家用电器几年前就开始进入寻常百姓家,近来智能窗帘、智能灯具也开始慢慢普及。

所有这些设备都需要联网,如果一切都交由服务器计算,那么不仅企业难堪重负,用户体验也一定会很糟糕。

网络摄像头

以网络摄像头为例:大家都愈发重视安全,因此现在的摄像头功能越来越丰富,比如人物检测、物品移动检测、婴儿哭声检测等等,这就要求摄像头具有在本地进行图形计算和音频计算的能力,以便迅速做出判断,而非简单地执行录制和上传。

边缘计算的安全问题与应对方案

从设计上看,边缘计算在隐私保护上具有先天优势。因为很多计算都是在本地完成的,不需要上传到服务器,因此可以减少传输阶段和服务器上的隐私泄露。但在实际中,如果边缘设备的安全性不足,那么相比由专业人员维护的服务器则更容易被攻破,从而导致本地数据泄露。

这个问题常发生于路由器和摄像头上,前者几乎家家都在使用,后者则因为隐私相关,很受黑客的关注。大部分家庭用户毕竟不是专业的,很多时候无法正确设置家里的联网设备,使用简单密码、默认密码、空口令的现象普遍存在。而且很多物联网设备的固件本身存在漏洞,大多用户也没有保持更新的意识,这就更加降低了黑客批量攻击的成本。

另外,边缘设备既可以计算又可以联网,可以看作具有简单功能的计算机。一旦攻击者掌握了大量边缘设备,就可以下发命令同时攻击相同目标,这就是我们所说的 DDoS. 可以说,物联网的飞速发展使得 DDoS 攻击更加普遍,更加产业化。

DDoS 攻击原理

很明显,应对方案也要从两手抓。

对于生产制造商,首先要使用强大的加密技术,避免数据在存储和传输过程中被破解或明文获取;其次要设置强制身份验证和访问管理,避免空口令、默认口令、简单密码的使用;在产品上市后,应继续改进,定期更新安全补丁或推送新固件,避免漏洞被攻击者利用。

对于用户,则应该认真关注每一个联网设备的安全性。根据产品手册做好安全设备,使用复杂的密码保护设备;当收到更新提示时,应尽快更新设备,及时封堵漏洞。这样才能最大程度避免被攻击。

PCDN 是否属于边缘计算?

视频比文字、图片包含更多信息,同时有占用更多带宽。传统视频平台、短视频平台的崛起,使网络带宽需求量飙升。将视频分发、缓存在终端设备上,当其他用户访问相同资源时从就近的终端中加载资源,就成为平台降本增效的好方法。

PCDN(Peer-to-Peer Content Delivery Network,即对等内容分发网络)可以被视为边缘计算的一种形式。

PCDN 对比 CDN 原理

假设邻居 A 和 B 都是某个视频 APP 的用户,且近期都迷上了同一个视频系列。当 A 观看完视频,这些视频文件并没有立刻删除,而是缓存在 APP 中。当 B 点开相同视频时,服务器不会直接向 B 的手机下发视频文件,而是让 B 手机的 APP 从 A 手机的 APP 拉取资源。当 B 需要的视频在 A 手机上有缓存时,同样可以从 A 手机拉取资源。

本来 PCDN 是多赢的设计——平台节省计算、存储和带宽成本,终端用户互帮互助,可以用更快的速度加载资源。但是渐渐地,出现了专门利用 PCDN 盈利的公司和组织,PCDN 开始被滥用。

第一类情况是家里的网络电视、手机 APP 持续在后台上传数据,导致家用宽带的上行被占满,导致网络卡顿。特别是网络电视,其本身播放视频的同时可以缓存资源,为了快速启动,往往采用安卓的息屏待机模式,而非真正的关机,因此可以持续地上传数据,为电视厂家、电视 APP 开发者盈利。

宽带上行速率远远小于下行速率

第二类情况则是视频平台将资源外包,第三方公司为了吸引普通用户用家庭带宽帮它上传分发数据,承诺根据共享的数据量给用户佣金或补贴。市面上许多赚钱路由器、赚钱盒子就是此类硬件产品。

运营商已经开始打击 PCDN,根据上传、下载流量的差异来甄别是否使用了 PCDN,并且加以警告、封禁。为此,部分靠 PCDN 赚钱的人开始不断下载网络资源,平衡上传和下载量,用来躲避运营商的侦测。从哪里下载网络资源又快又不容易受限制?CDN 里的资源。对此可参考本站之前发布的文章:

很多技术的出发点都是好的,但是当有人发现它有利可图时,往往就会被滥用,导致正常使用者的利益受损。不得不说这也是边缘计算未来发展需要思考的问题。

耕读君
耕读君

一个筋斗十万八千里,说明上云好啊

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