边缘原生与云原生 协而不同——2022边缘计算产业峰会即将启幕

中国信通院预测，2022年，全球边缘计算市场的整体规模将突破500亿美元大关，从2020年到2025年，其年均复合增长率超过40%。毋庸置疑，边缘计算市场的增长潜力巨大。从概念诞生到逐步发展落地的十多年间，边缘计算已经成为IT+CT+OT融合创新的关键支撑。目前，边缘计算正处于高速发展期，同时由于各个国家、各大厂商都在积极布局，所以边缘计算市场的竞争格局尚未完全成形。与云计算的演进路线类似，边缘计算在行业客户中也有一个从认知到接受再到大规模应用的过程。现在业界的共识是，云计算已经迈入“深水区”，企业不仅要将传统应用快速、大规模地迁移到云端，而且要更进一步，实现“云上生、云上长”，即云原生（Cloud Native）。同样地，在边缘计算领域，原生的概念也成了讨论的热门话题。那么，边缘原生（Edge Native）是不是简单地等同于“云原生+边缘计算”，或者就是云原生的轻量化呢？边缘原生并非云原生的“复刻”“边缘原生并不是云原生的轻量化。”中国信息通信研究院高级工程师王哲给出了明确的否定回答，“我们有必要进一步厘清边缘原生的概念。因为边缘原生拥有自己独特的技术栈，能够针对性地满足海量接入、异构算力资源受限等典型边缘计算场景的需求，并且开辟出了新的产业赛道。因此，我们需要一套专门的边缘原生的方法论来应对边缘计算特殊的需求和挑战。”中国信通院首次给出了边缘原生的定义，即面向边缘侧的海量接入、资源异构、环境约束、分布式部署等特点，运行和构建边缘计算应用的技术体系和方法论，它以边缘智能、边缘网络、边缘协同、边缘安全等基础技术为底座，能够更好地实现IT+CT+OT的跨域协同。从边缘计算诞生那一天起，有关边缘计算与云计算之间关系的讨论甚至争论就从未停止。虽然有人说，边缘计算与云计算之间是竞争关系，边缘计算将取代云计算。但实际上，更普遍的一种认知是，两者之间更多是协同互补的关系。比如，云计算拥有庞大的资源，以及强大的计算、存储等能力，更适合处理那些长周期、大计算量的应用和数据。而边缘计算则更擅长处理那些短周期和对实时响应速度要求高的应用，弥补了云计算实时响应效能差的短板，而且开辟了像边缘控制器、边缘芯片和加速器等新赛道。云原生与边缘原生两者各有侧重，优势互补。众所周知，容器、微服务等是云原生的技术基础。在现实中，我们确实看到一些厂商将Kubernetes的轻量化版本用于边缘侧，或者将容器技术更多地用于支撑边缘计算应用。这种对云原生技术的“改良”或者延展是不是就构成了边缘原生的技术基础呢？并不完全。不可否认，从云原生到边缘原生，技术上是有一定的继承，比如云原生技术不断轻量化和下沉，更多地在边缘侧进行部署和应用，人们耳熟能详的容器编排就是例子之一，但这只是一方面。更重要的一方面是，边缘原生还有自己的“一亩三分地”，即充分发挥异构、海量接入、轻量化等特色，更好地支撑实时控制等典型的边缘原生应用场景。例如，工业互联网应用正从工业生产辅助环节向核心环节渗透，应用数量已超过35万个，但海量应用也对工业互联网平台的响应时间、资源协同、生命周期管理等关键承载能力提出了差异化需求挑战。边缘原生的层级化部署架构有效实现与工业互联网平台协同联动，满足时延敏感型等应用需求。同时，人工智能、神经网络、深度学习等智能技术如果想在边缘侧得到高效应用，就必须针对原有模型进行适当的裁剪，使其在边缘侧独特的环境中借助更少的资源达到更高的效率，这就对智能应用的开发框架和相关技术提出了新的挑战，也是边缘原生要重点研究的新方向。边缘原生2.0 迈向体系化标准化一个新的理念、一项新的技术，从概念的解读、认知，到实际落地再到广泛应用，这中间通常会经历一个周期，有时可能还是一个相当漫长的过程。人们对于云原生的理解和接受就是一个逐层递进、不断深入的过程。边缘原生与云原生虽然都有“原生”这个相同的字眼，但两者在本质上是不同的，技术基础和要解决的问题也不尽相同。我们不能机械地将云原生那套理论和实践经验直接套用在边缘原生上，还是应该从边缘原生提出的初衷出发，以一个全新的视角审视、看待边缘原生的发展和演进。工业互联网产业联盟（AII）、边缘计算产业联盟（ECC）即将联合发布的《Edge Native技术白皮书2.0》，就是近几年业界关于边缘原生研究结果的集大成者。王哲介绍说：“《Edge Native技术架构白皮书1.0》初步提出了边缘原生这个概念，但缺乏体系化的研究。而《Edge Native技术白皮书2.0》从系统性地界定了边缘原生的技术栈，梳理归纳出典型应用场景（包括交通、云游戏、工业等场景），以及主要技术平台、产业举措等，让大家对边缘原生有一个全景式的深入认知。”当前，边缘原生虽然还处于早期概念阶段，但是一些典型应用试点已经浮出水面，主要集中在to B领域，包括工业互联网、智慧交通等对应用要求差异化强、数字化转型需求迫切的行业和领域。举例来说，2025 年全球联网连接数将增长至270亿个，其中工业设备占比接近一半。工业互联网连接对象种类多、数量大，存在大量异构的总线联接，场景复杂。边缘原生的“现场级”计算能力可以支撑实现各种制式的网络通信协议及工业数据协议相互转换，打破IT与OT互通壁垒，应对异构网络协同部署与智能运维等挑战。越来越多的企业也开始在边缘原生领域进行布局，目前主要包括三大阵营：第一类是云计算厂商，它们主要聚焦在云边协同类的产品开发上，致力于在应用、资源、智能等层面实现云端和边缘端的一致体验；第二类自动化厂商，它们努力将行业经验和算法模型与数字化工作相结合，在垂直行业领域实现应用创新；第三类是电信运营商，它们充分发挥网络优势并关注边网融合，致力于实现网络能力和计算能力的实时调用。作为边缘计算的倡导者、推动者和赋能者，边缘计算产业联盟(ECC)在推动边缘原生的发展和应用上也不遗余力，包括发布相关的技术白皮书，成立专门的工作组，联合高校、厂商、企业用户，梳理概念，打造测试床，构建产业图谱等，并且还在相关标准的顶层设计上发力，推动边缘原生标准化和体系化的建设与发展。相信通过产学研用各方的协同努力，边缘原生在中国的落地步伐会更快更稳。三条路线 更多可能云计算与边缘计算，云原生与边缘原生，可以说是相伴而生、如影随行，两者之间既有区别又紧密联系。从未来的发展看，边云协同是大势所趋，也是核心工作。王哲也认同，随着6G等新一代信息通信技术的快速演进，像通感算一体化、云边端协同等融合创新都需要边云协同作为基础。毋庸置疑，实现协同，边侧是关键。云计算厂商、自动化厂商和运营商是边缘原生产业发展的三大产业主体。目前，边缘原生还处于应用的初级阶段，需要不断拓展应用的边界，所以三大主体都依照自己的技术路线、定位与规划，积极地推进相关的标准化工作，以及在产品层面进行创新。从技术实现、产品功能、应用场景等不同层面来看，三大产业主体之间既会有重叠，也会有互补，是一种竞合关系。在三个方向和领域中，都有好的应用场景，相关厂商也都在探索“杀手级”应用。究竟哪一条路线的接受度会更广，哪一类厂商会在竞争中占据领先地位甚至一统江湖，现在下定论还为时过早。在即将于12月22日召开的2022边缘计算产业峰会（ECIS 2022）上，边缘原生将是一个重点话题。在大会上午的主论坛上，信通院专家所做的主旨演讲，会对边缘原生进行全面系统的介绍，同时还会发布包括《Edge Native技术白皮书2.0》在内的一系列成果，另外下午还专门设置了“边缘原生专题论坛”，来自高校、产业界的专家，以及供给侧和应用则的企业代表将汇聚一堂，为推动边缘原生的发展和应用献计献策。边缘原生的蓝图正在缓缓展开。