边缘计算:cloudlets实现“智能边缘”的案例
“Smart edge” is Booz Allen’s term for an emerging trend in the internet of things — the shift to imbue sensors and devices in a contested environment with the ability to make smart, autonomous and coordinated decisions in a low-bandwidth or on an unreliable network. Smart edge operations depend upon data local to devices and from other coordinating devices and sensors in close proximity, and can work independently with no connection to the internet. Independently operating computing resources, such as cloudlets, are important enablers of the smart edge paradigm. A朵云是一个能够增强的小型数据中心位于企业边缘，可供附近设备使用。在此博客中，我们将覆盖Cloudlets及其作为智能边缘启动器的相关性。
介绍
它的半衰期已经压缩，加速了许多技术演变。随着我们从大型机到客户端服务器的转换，以及对基于Web的系统的多层系统转换，摘要进化进入了基于基础架构，业务逻辑和用户界面的基于Web的系统。服务和基础设施的商品化使得云，移动计算和物联网的创建使其允许在边缘处理以及做分布式计算的能力。这轮流又能够实现下一波的演化 - “芯片作为平台” - 这将释放IT行业的爆炸性增长时代，因为它越来越多地到边缘。“芯片作为平台”将带来福利和挑战。例如，在国防部它意味着：
- 越来越复杂的传感器无人机和其他平台。这将推动对智能ISR的需求和边缘的处理到短路FPED周期。
- 更大的攻击表面。快速越来越多的传感器将继续推动讯连丝器和弹性的重要性。
- 原始数据的指数集合。这将增加缩短从“数据到行动”周期的必要性。
边缘计算随着我们从“哑巴传感器”转向智能、有自我意识、无处不在的互联传感器，它也将具有颠覆性。不同的集成和处理平台将需要实现智能优势。Hub-and-spoke模型允许设备与战术部署的中心节点通信，而网状网络基于分散模型，其中所有设备都是对等的。Cloudlets支持这两种模型，可以成为物联网和边缘计算的关键促成者。
cloudlet是什么，它是如何启用智能边缘的？
Cloudlet是一个可信赖的，资源丰富的计算机或计算机群，可能或可能无法连接到Internet，可供附近设备使用。Cloudlet支持资源密集型和交互式应用程序，并为具有较低延迟的设备提供强大的计算资源。术语Cloudlets.起源于欧洲电信标准研究所创造的移动边缘计算行业倡议。
Cloudlet类型
图1:暂态cloudlet
Cloudlets有两种主要的架构方法。首先是基于标准的轮辐模型的瞬态Cloudlet（图1），其中移动用户在无线LAN / RAN上访问附近的Cloudlet。瞬态Cloudlet依赖于资源丰富的计算机基础架构，提供通过无线网络，主要是蜂窝和WLAN的移动设备访问的数据存储和计算服务。
图2:移动cloudlet
第二种类型是移动cloudlet，其中一组资源丰富的移动设备设备，称为cloudlet节点，可以在一个网网并提供和消耗服务。移动Cloudlet依赖于对等网格通信，由此一组附近的移动设备可以通过安全的Wi-Fi或蓝牙连接。在该模型中，每个移动设备将计算服务作为网格上的节点共享，利用分布式计算原理。
挑战和经验教训
作为我们研究cloudlet的一部分，我们遇到了每种cloudlet实现方法都面临的许多挑战。
瞬态Cloudlet.：此实现模型面临三个主要挑战，包括：快速（敏捷）供应，以减少延迟并解决用户移动性;VM切换，无缝迁移一个Cloudlet上的卸载服务到下一个;和Cloudllet发现要启用分布式移动设备在启动配置之前发现，在多个候选中选择和关联的Cloudlet。
移动Cloudlet.：今天，每个虚拟化系统获取自己的一组分配给它的资源，并确实共享。VMS所需的大部分资源由虚拟机管理程序和每个客户操作系统占用，需要更大的占用空间。
此外，瞬态Cloudlet实现与群集管理（分布式网格），缩放，期望的状态和解，多HOST网络，服务发现，负载均衡，安全性和滚动更新斗争。集装箱技术，如Docker Swarm.它提供了许多开箱即用的功能，以及虚拟机的隔离，并将资源作为可重用的映像(操作系统、数据库、应用程序服务等)共享，从而使它们更高效、更快、更轻量级。这是一种分布式的方式，平台通过网状网络(Swarm)实现“自我发现”。容器将软件的一部分包装在一个完整的文件系统中，其中包含运行所需的一切:代码、运行时、系统工具和系统库。它们立即启动，使用更少的内存。映像是由分层的文件系统构建的，并共享公共文件，这使得磁盘使用和映像下载效率大大提高。这种方法仍然面临一些挑战，包括cloudlet节点发现。多播DNS或Wi-Fi P2P可用于远程发放，并可在每个cloudlet管理器节点上部署安全的REST服务。
底线
Cloudlets是作为IOT智能边缘计算策略的一部分被视为关键元素，尤其是解决方案需要提供的位置：
- 低端到最终应用程序延迟（实时）
- 用于最佳计算结果的设备和本地“Cloudlet”之间的最大事务速率（Interactive）
- 用于性能、隐私性和安全性的专用网络本地通信(secure)
- 从捕获点的数据进行实时分析，最小云进入带宽(分析性)
- 使用动态过滤规则快速引入网络和其他功能，在无线电区域网络（RAN）中的其他功能（分布式）
仔细分析这些类型的要求将确定最佳的架构方法（瞬态与移动Cloudlet），以支持智能边缘解决方案。
本文由Booz Allen Hamilton的校长Ki Lee共同撰写。
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