隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型日漸深入，以及各行各業(yè)加速智能化進(jìn)程，傳統(tǒng)集中式IT架構(gòu)已無(wú)法適應(yīng)智能時(shí)代的發(fā)展需求。

首先，從業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)講，智能化應(yīng)用需要處理大量的數(shù)據(jù)，對(duì)系統(tǒng)實(shí)時(shí)響應(yīng)能力要求非常高，比如無(wú)人駕駛汽車需要及時(shí)采集周圍實(shí)況環(huán)境數(shù)據(jù)并依托高性能計(jì)算分析系統(tǒng)做出精準(zhǔn)的判斷，這種條件下的響應(yīng)時(shí)間在毫秒級(jí)；在工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景中，工業(yè)控制系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間甚至達(dá)到微秒級(jí)，傳統(tǒng)集中式IT架構(gòu)甚至云計(jì)算架構(gòu)根本無(wú)法達(dá)到這種要求。

其次，數(shù)字化業(yè)務(wù)和智能化應(yīng)用的日漸增多，不僅意味著龐大的數(shù)據(jù)量和計(jì)算量，更要求系統(tǒng)不容一絲中斷，因?yàn)槿魏芜^(guò)程中斷必然帶來(lái)巨大的損失，特別在過(guò)程制造細(xì)分領(lǐng)域，任何過(guò)程數(shù)據(jù)中斷帶來(lái)的可能不僅是資金的巨大損失，更可能危及到人員生命安全。

傳統(tǒng)集中式IT架構(gòu)向分布式架構(gòu)演進(jìn)

所謂集中式IT架構(gòu)就是由一臺(tái)或多臺(tái)主計(jì)算機(jī)組成的中心節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)于這個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，并且整個(gè)系統(tǒng)的所有業(yè)務(wù)單元都集中部署在這個(gè)中心節(jié)點(diǎn)上，系統(tǒng)的所有功能均由其集中處理。在集中式系統(tǒng)中，終端或客戶端機(jī)器僅僅負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的錄入和輸出，而數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與控制處理完全交由主機(jī)來(lái)完成。

在傳統(tǒng)信息化時(shí)代，企業(yè)的IT系統(tǒng)建設(shè)多以集中式IT架構(gòu)為主，有專門獨(dú)立的數(shù)據(jù)中心。特別在傳統(tǒng)銀行、電信、交通、醫(yī)療等行業(yè)，集中式架構(gòu)多用于承載應(yīng)用于企業(yè)核心業(yè)務(wù)。

然而隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化升級(jí)，在移動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化應(yīng)用主導(dǎo)的時(shí)代，當(dāng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、5G、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)應(yīng)用將企業(yè)業(yè)務(wù)邊界無(wú)限延伸，傳統(tǒng)集中式IT架構(gòu)已無(wú)法適應(yīng)海量分布式業(yè)務(wù)拓展需求，特別是面對(duì)越來(lái)越多的線上業(yè)務(wù)創(chuàng)新需求，集中式IT架構(gòu)在靈活性和性價(jià)比方面已經(jīng)不具備優(yōu)勢(shì)，在安全自主和彈性伸縮能力方面也存在明顯的性能和架構(gòu)局限。

正是這樣一種背景下，分布式邊緣計(jì)算架構(gòu)的出現(xiàn)很好地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)集中式IT架構(gòu)的不足。分布式邊緣計(jì)算架構(gòu)擁有極高的靈活性和性價(jià)比，在安全自主，其彈性伸縮能力方面優(yōu)勢(shì)明顯。隨著當(dāng)前企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的不斷深入，業(yè)務(wù)創(chuàng)新的不斷豐富，數(shù)據(jù)量的急劇飆升，使得分布式架構(gòu)展露鋒芒。分布式架構(gòu)很好地彌補(bǔ)了集中式架構(gòu)上單機(jī)不可用就會(huì)造成全局不可用的問(wèn)題，分布式架構(gòu)去中心化的做法實(shí)現(xiàn)了計(jì)算與存儲(chǔ)的高可用性。此外，分布式架構(gòu)在部署、運(yùn)維、管理和容災(zāi)等方面優(yōu)于集中式，管理運(yùn)維人員可以更高效地處理維護(hù)管理工作，保障服務(wù)的正常運(yùn)行。

構(gòu)建高可用的分布式邊緣計(jì)算平臺(tái)

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G以及人工智能等技術(shù)應(yīng)用的日漸成熟并融入到千行百業(yè)，企業(yè)的數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，而面對(duì)不斷豐富的業(yè)務(wù)創(chuàng)新業(yè)態(tài)，數(shù)據(jù)的價(jià)值也在凸顯。為實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)價(jià)值的挖掘，進(jìn)而支撐業(yè)務(wù)拓展和創(chuàng)新，企業(yè)開始重視并構(gòu)建以分布式算力架構(gòu)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)為核心的業(yè)務(wù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)模式。

比如為實(shí)現(xiàn)設(shè)備可預(yù)測(cè)性維護(hù)，企業(yè)借助邊緣計(jì)算平臺(tái)廣泛采集遠(yuǎn)端的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)并基于此做數(shù)據(jù)分析，進(jìn)而做出是否需要提前維護(hù)的決策判斷，降低企業(yè)因設(shè)備故障造成的停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)；為支撐企業(yè)的產(chǎn)品可視化檢測(cè)，通過(guò)構(gòu)建邊緣機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，依賴邊緣計(jì)算平臺(tái)提供的穩(wěn)定算力實(shí)現(xiàn)對(duì)人的質(zhì)檢需求替代，不僅提升了產(chǎn)品質(zhì)檢的效率，還降低了人員成本。

然而，隨著智能化應(yīng)用場(chǎng)景的不斷增多，故障也必然變得不可避免，面對(duì)不可控的用戶流量和機(jī)房環(huán)境，系統(tǒng)故障將會(huì)顯得更加復(fù)雜和不可預(yù)測(cè)。在大規(guī)模的分布式系統(tǒng)中，各個(gè)模塊之間存在錯(cuò)綜復(fù)雜的依賴，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都有可能導(dǎo)致雪崩式、多米諾骨牌式的故障，甚至可以斷言出現(xiàn)故障成了常態(tài)。

近年，在諸多的智能化車間和工廠改造案例中，我們也了解到，企業(yè)十分重視關(guān)鍵應(yīng)用的高穩(wěn)定性、高安全性。因?yàn)榕c以往相比，隨著工廠智能化水平的不斷提升，人員越來(lái)越少，必然對(duì)IT系統(tǒng)的依賴越來(lái)越高，因此企業(yè)非常重視關(guān)鍵應(yīng)用的秒級(jí)災(zāi)備能力，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的完整性。同時(shí)對(duì)業(yè)務(wù)快速創(chuàng)新、應(yīng)用開發(fā)高度靈活性、以及可擴(kuò)展架構(gòu)的彈性有著明確的需要。

面對(duì)不可抗拒的天災(zāi)，以及不可控的“人禍”，企業(yè)要打造高可用性的邊緣計(jì)算系統(tǒng)，似乎是不可能完成的任務(wù)，但是也不是完全沒(méi)有辦法，因?yàn)槲覀兺耆梢圆捎靡恍┯行У募軜?gòu)設(shè)計(jì)來(lái)保證邊緣計(jì)算系統(tǒng)的高可用性，盡量交付一個(gè)在任何時(shí)候都基本可用的邊緣計(jì)算系統(tǒng)。

比如Stratus為工業(yè)領(lǐng)域關(guān)鍵邊緣應(yīng)用打造的零接觸計(jì)算方案ztC Edge，就是專門通過(guò)冗余架構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的高可用性和高可靠性，在廣泛的行業(yè)應(yīng)用實(shí)踐中，其可用性達(dá)到了99.999%以上，基本能保證“零宕機(jī)”。

在ztC Edge內(nèi)部，部署一對(duì)冗余節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中會(huì)在不同節(jié)點(diǎn)間自動(dòng)復(fù)制數(shù)據(jù)。一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，運(yùn)行在上面的虛擬機(jī)會(huì)自動(dòng)在另一個(gè)節(jié)點(diǎn)上重啟（高可用性模式）或恢復(fù)（容錯(cuò)模式）。如果ztC Edge在一個(gè)節(jié)點(diǎn)上檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)或磁盤故障，它會(huì)自動(dòng)重新路由流量或使用另一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)，而無(wú)需操作員干預(yù)。甚至可以跨物理距離部署節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)局部站點(diǎn)的自動(dòng)恢復(fù)。

同時(shí)考慮到惡劣的工廠環(huán)境，這款產(chǎn)品還抗震、防塵，是專為工業(yè)場(chǎng)所通常的惡劣條件而設(shè)計(jì)，可以部署在控制室、控制臺(tái)或車間，更接近生成數(shù)據(jù)的設(shè)備。ztC Edge比標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器或工作站更耐用，為客戶提供更高的可靠性和部署靈活性。

在工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)過(guò)程中，分布式邊緣計(jì)算系統(tǒng)能更好地應(yīng)對(duì)高實(shí)時(shí)性應(yīng)用場(chǎng)景和嚴(yán)苛的工廠環(huán)境，因而正在作為集中式IT系統(tǒng)的重要能力補(bǔ)充，特別是作為云平臺(tái)的重要算力補(bǔ)充，在復(fù)雜的邊緣端環(huán)境中，除了考慮到平臺(tái)本身的硬件安全，在保障數(shù)據(jù)安全和遠(yuǎn)程訪問(wèn)方面，ztC Edge通過(guò)被限制的USB端口、安全通信協(xié)議、安全可信的啟動(dòng)、基于角色的訪問(wèn)控制以及易于配置基于主機(jī)的防火墻，讓企業(yè)無(wú)需成為安全專家也能保護(hù)ztC Edge平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程零接觸高效運(yùn)維。