曹童杰，李丕范，刘中国（中讯邮电咨询设计院有限公司，北京 100048）

0 引言

工业互联网的高速发展对建立强大的云计算范式提出了要求［1］。自2000 年以来，云计算范式在总体使用、规模、计算能力和基础技术方面都有了重大突破，云服务的市场也有了巨大的增量［2］。美国国家标准技术研究院（NIST）列出了云计算的5 个基本属性［3］：按需自助服务、广泛的网络访问、资源池、快速弹性、实测服务。这也是其在学术界和行业中广泛应用的重要支撑点。但是，随着IIOT 的出现，传统的云计算方式已无法满足海量终端设备的需求［4］，云上实时数据存储、访问和处理成为了亟待解决的难题。此外，庞大的数据中继到云基础架构可能会给数据传输带来压力，造成网络拥堵，进一步导致等待时间延长［5］，降低各种应用程序的整体服务质量（QoS）［6］。

1 边缘计算

为了解决上述问题，“边缘计算”［7］的创新概念被大量应用在云计算中，它可以被理解为“靠近地面的云”［8］。其通过边缘设备，利用支持纳米数据中心（nDC）［9］和微型DC（mDC）形式的机器对机器、设备对设备的交互，实现了网络边缘的计算和处理能力。这些设备分布广泛，能够支持实时数据处理，大大降低了设备数据中继到核心的需求［10］。边缘计算与云计算的对比如表1所示。

表1 边缘计算与云计算的对比

工业互联网的控制命令必须很精准，因此网络对时延和可靠性非常敏感［11］。将计算能力推向网络边缘侧是工业互联网的必然发展趋势。5G 和其衍生的多层多址边缘计算（Multi-tier Multi-access Edge Computing，MMEC）［12］能够很好地满足低时延、高可靠的要求。……