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邊緣計算的發展與面向數據的計算模型的發展是分不開的。隨著數據規模的擴大，人們對數據處理的性能。能耗等方面的需求不斷提高。
為了解決面向數據傳輸、計算和存儲過程中的計算負載和數據傳輸帶寬的問題，在邊緣計算產生之前，研究學者們也探索如何 在靠近數據的邊緣增加數據處理的功能，即計算任務從計算中心向網絡邊緣遷移的相關研究，其中主要的典型模型包括：分佈式數據庫模型、P2P模型、CDN模型、移動邊緣計算模型、霧計算模型以及海雲計算。
一）分佈式數據庫模型
分佈式數據庫模型是數據庫技術和網絡技術兩者結合的結果，在大數據時代數據種類和數量的增長使得分佈式數據庫成為數據存儲和處理的核心技術之一。
分佈式數據庫部署在自組織網絡服務器或分散在互聯網、企業網或外部網、以及其他自組織網絡的獨立計算機上。數據存儲在多臺計算機上，分佈式數據庫操作不侷限於單臺的機器，而允許在多臺機器上執行事務交易，以此來提高數據庫訪問的性能。
分佈式數據庫已經成為大數據處理的核心技術之一，按照數據庫的結構，分佈式數據庫包括同構系統和異構系統。
前者數據庫實例的運行環境具有相同的軟件和硬件，並具有單一的訪問接口。
後者的運行環境中硬件、操作系統和數據庫管理系統以及數據模型等均有所不同。
按照進行處理的數據類型，分佈式數據庫主要包括SQL（關係型）、NoSQL（非關係型）、基於可擴展標記語言（XML）以及NewSQL分佈式數據庫。
其中，NoSQL和NewSQL分佈式數據庫使用最為廣泛。
NoSQL分佈式數據庫主要為滿足大數據環境下，海量數據對數據庫高併發、高效存儲訪問、高可靠性和高擴展性的需求，將其分為鍵值存儲類數據庫、列存儲數據庫、文檔型數據庫、圖形數據庫等。
NewSQL分佈式數據庫是一種具有實時性、複雜分析、快速查詢等特徵的，面向大數據環境下海量數據存儲的關係型分佈式數據庫，主要有：Google Spanner、Clustrix、VoltDB等。
相比於邊緣計算模型，分佈式數據庫提供大數據環境下的數據存儲，較少關注其所在設備端的異構計算和存儲能力，主要用於實現數據的分佈式存儲和共享。分佈式數據庫計算所需的空間較大且數據的隱私性較低，對基於多數據庫的分佈式事務處理而言，數據的一致性技術是分佈式數據庫所要面對的重要挑戰。
邊緣計算模型中數據位於邊緣設備端，具有較高的隱私性、可靠性和可用性。在萬物互聯時代，終端架構將具有架構性，並需支持多種應用服務，將成為邊緣計算模型應對大數據處理的基本思路。
二）對等網絡
P2P計算（peer-to-peer computing，P2P）不僅與邊緣計算緊密的相關，而且還是較早將計算遷移到網絡邊緣的一種文件傳輸技術。
P2P這個術語早在2000年就被提出，並用於實現文件共享系統。此後，逐漸發展成為分佈式系統的重要子領域，其中分散化。最大化可擴展性、容忍較高層節點流失以及惡意行為防止等相關研究已經成為P2P主要的研究主題。
該領域的主要成就包括：
1）分佈式哈希表，後演變成為雲計算模型中 key-value 分佈式存儲一般範式。
2）廣義 Gossip 協議，已經被廣泛用於非簡單信息擴散的複雜處理類應用當中，如數據融合和拓撲管理。
3）多媒體流技術，表現形式有視頻點播、實時視頻、個人通信等。
需要說明的是，P2P更多數被用於非法文件共享和相關訴訟的廣泛媒體報道，基於P2P 模式的一些商業技術未得到實際的認可。
三）內容分發網絡
內容分發網絡（content distribution network，CDN）是1998年 Akamai 公司提出的一種基於互聯網的緩存網絡，通過在網絡邊緣部署緩存服務器來降低遠程站點的數據下載延時，加速內容交付等等，得到了學術界和工業界的高度關注而快速發展。
亞馬遜、Akamai 等公司擁有比較成熟的 CDN 技術，Akamai 公司利用 CDN 技術研發的中國CDN，為我國用戶交付獲得期望的性能和體驗，同時也降低提供商的組織運營壓力。
近年來，研究人員實現了一種新的體系結構模型——主動內容分發網絡（active content distribution networks，ACDN），作為對傳統的CDN的一種改進，幫助內容提供商免於設計一些新的算法，根據需要進行應用在服務器之間的複製和遷移。
我國學術界研究 CDN 優化技術如清華大學團隊設計和實現的邊緣視頻 CDN，其提出利用數據驅動的方法組織邊緣內容熱點；基於請求預測的服務器峰值轉移的複製策略，實現把內容從服務器複製到邊緣計算熱點上位用戶提供服務。
在早期的邊緣計算中，“邊緣”僅限於分佈在世界各地的 CDN 緩存服務器，但是今天的邊緣計算的發展遠遠超出了 CDN 的範疇，邊緣計算模型的“邊緣”不再侷限於邊緣節點，還包括從數據源到雲計算中心路徑之間的任意計算、存儲和網絡資源。
還需要說明的是邊緣計算更加強調計算功能，而不只是早期 CDN 中的靜態內容分發。目前各大公司越來越注重相關研究，以及研究人員的培養，研究資源的投入也日益增高，不再是以前的單純“開發”。
參考文獻
Groopman J, Etlinger S, Consumer perceptions of privacy in the Internet of Things: what brands can learn from a concerned citizenry[R].
Grolinger K, Higashino W A, Tiwari A, rt al. Data managemant in cloud environments: NoSQL and NewSQL data stores[J]. Journal of Cloud Computing, 2013, 2(1):1-24.
Peng G. CDN: Content distribution network[R]. Technical Report TR-125 of Experimental Computer Systems Lab in Stony Brook University ,SUNY Stony Brook, 2003.
Akamai Technologies. China CDN [EB/OL]. http:// www.akamai.com/us/en/cdn/, 2016-12-03.
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