边缘计算如何实现直播互动“零距离”？
设想这样一个场景：你的偶像正在北京举办演唱会，并通过4K高清直播向全国粉丝分享。与此同时，演唱会中设置了互动环节——抽奖送签名照、有奖问答等。然而，由于网络延迟和带宽限制，不同地区的观众体验差异巨大。比如，身处新疆、西藏等偏远地区的粉丝，当他们看到偶像提问时，现场可能已经结束了抽奖。这种错过与偶像互动的遗憾，是否让你感同身受？
再来看互动课堂场景。如今，互动课堂已成为促进教育均衡的重要工具，尤其在5G时代，其作用将进一步凸显。但学生分布在全国各地，对低延迟、高稳定性、高保真提出了更高要求。画质差、音画不同步、交互反馈延迟、网络抖动等问题，都让学生难以获得沉浸式的课堂体验，教学效果自然大打折扣。
随着5G网络的普及，视频业务全面爆发，数据量持续增长。这些数据在终端产生、积累，上传到云端处理，再返回终端指导业务。整个过程对网络带宽的要求高达数百Gbps每秒。不仅存在延迟，还面临弱网卡顿、连接成功率低等难题，用户体验难以保障。同时，大带宽给回传网络和业务中心带来巨大压力，企业也需要承担高昂的带宽成本。这意味着，传统的集中式数据存储和处理模式正面临难以突破的瓶颈。
引入边缘计算后，情况大为改观。视频业务的大量工作可以在网络边缘完成，有效突破性能和带宽瓶颈。关键业务应用下沉到边缘，大幅减少网络传输和多级转发带来的延迟和带宽损耗；同时在边缘侧进行本地数据的初步分析和处理，分担云端部分工作，减轻云中心压力和传输成本。
回到开头演唱会的例子，我们来了解边缘计算的逻辑。身在北京的主播，媒体流会推送到就近的边缘节点，直接在边缘节点进行转码。转码后的媒体流分发到CDN边缘节点，用户访问时直接就近获取内容。基于边缘节点上的服务，直播流的上下行推送和转码处理都不必再回到上海的业务调度中心。如此一来，业务延迟大幅降低，杭州的粉丝互动体验更佳，同时边缘处理架构还能显著节省带宽成本。
早在2016年，边缘计算就已开始在业界受到广泛关注。发展至今，多家电信运营商、云计算厂商、CDN厂商以及众多行业先行者纷纷布局和实践。其中，虎牙直播与阿里云的合作尤为突出。
两者在直播领域长期技术合作，尤其在边缘计算节点上的合作成果亮眼。2018年10月英雄联盟总决赛期间，虎牙直播结合阿里云边缘节点（ENS）技术方案，成功应对了总决赛在线人气超过7000万带来的超高流量挑战。用户对低延迟、稳定性和实时互动的需求得到了有效满足，画面传输比同类直播平台快了近10秒。用户能第一时间观看到最及时、无卡顿的比赛画面。
坚定拥抱边缘计算，使虎牙直播实现了低延迟，同时减轻了中心压力，节省了30%以上的中心带宽成本。边缘节点网络连接延迟控制在5毫秒内，主播上行质量和用户观看体验都得到了显著提升。
为何不自建边缘数据中心？
边缘计算对实时性的优化已经清晰可见，那么虎牙直播为何选择与云厂商合作，而非自建边缘数据中心呢？据了解，在与云厂商合作之前，虎牙直播应对大型赛事活动时，需要自建边缘节点。但自建节点的交付效率和成本均不具备优势。要实现更灵活的业务启用，选择拥抱云厂商无疑是一条更快捷的路径。
不仅仅是弹性问题。自建节点还面临运维难度大、安全可靠性挑战以及高昂的启动成本。
首先，在运维方面。自建边缘节点需要管理从建设、交付到运行的整个流程，还需处理物理服务器层、操作系统层以及软件应用层的运维问题。出现故障时，需要一套工具帮助远程查看日志和排查定位，这对运维的自动化和白屏化提出了很高要求。
其次，可靠性和安全性。自建边缘节点的基础环境可靠性依赖第三方运营商服务，业务方需要及时发现和调度可能的软硬件故障，这对业务架构的开发提出了较高要求。同时，要提前防护网络流量安全、主机安全等问题，可能需要在每个边缘节点部署一套软硬件结合的系统方案，开发成本极高。
最后，成本问题。自建基础设施意味着从商务采购、服务器采购、供应链管理到节点建设，企业都必须自行解决。这会带来资产投入过重和成本过高的问题。
自建边缘节点的弊端显而易见。这也是越来越多企业选择与第三方边缘计算服务提供商合作的原因。
云边端三体协同的网络架构将成为最终形态
有了边缘计算，我们还需要云计算吗？答案是肯定的。阿里云边缘计算技术负责人杨敬宇曾表示：两者并非此消彼长，而是天然互补。边缘计算正在拓展云计算的边界。在云和端之间，需要综合考虑算力、电力以及传输等多方面成本。
回到开头提到的互动直播场景。大量交互导致数据量激增，需要准确、快速的计算。如果在端上进行视频计算，会大量消耗端算力，对端性能要求高且耗电大；但若全部交给云端处理，又面临高昂的传输成本。
此时，云边端三体协同的架构发挥了重要作用。5G时代，终端算力上移、云端算力下沉，会在边缘形成算力融合。企业可以根据行业特点，在边缘计算领域建立一套新的生态系统。
2018年12月，中国电子技术标准化研究院联合阿里云，共同编制发布了《边缘云计算技术与标准化白皮书》。这是业界首次定义边缘云计算的概念和标准。边缘云计算是基于云计算技术核心和边缘计算能力，构筑在边缘基础设施之上的云计算平台。它形成边缘位置的计算、网络、存储、安全等能力全面的弹性云平台，与中心云和物联网终端构成“云边端三体协同”的端到端技术架构。通过将网络转发、存储、计算、智能化数据分析等工作放在边缘处理，降低响应延迟、减轻云端压力、降低带宽成本，并提供全网调度、算力分发等云服务。
杨敬宇认为：原来的云如果只服务云端二体结构，没有边缘计算做支撑，就像三级跳没有支点。让终端直接上云，云很难支撑产业互联网的需求。云要扩大服务范围和服务能力，就一定要向边缘发展。
一时间，运营商、传统CDN厂商、云服务厂商、硬件和芯片厂商纷纷加入阵营，基于各自的行业背景和优势，推动产业良性发展。阿里云率先释放了云边端三体协同的产品红利，赋能产业应用。云自然不用说，“边”就是上文提到的边缘节点服务（ENS），解决直播等行业“高带宽、高并发、计算密集”的业务需求。而“端”则是阿里云IoT边缘计算产品Link IoT Edge，用于解决万物的标准化接入问题，是连接最后1公里的物联网边缘计算平台。它支持函数计算、流式计算、规则计算等计算引擎，还能与超过10种以上的云服务建立连接和协同。
未来可期：边缘计算将成为大视频领域发展的助推器
回到大视频领域。边缘计算解决了低延迟、大带宽的业务诉求。同时，底层复杂的基础设施和网络环境已经被平台方封装，业务方无需关心底层设施的各种差异，也无需操心底层运维问题。
阿里云在边缘计算领域具有先发优势，结合阿里集团丰富的生态场景，通过边缘计算平台能力，边缘节点服务也在陆续为各类垂直应用提供功能和解决方案，包括视频监控、AI能力、视频处理能力、实时计算、IoT接入等。
如此开放、标准、可定义、可调度的边缘计算服务，在5G时代必将助推更丰富、更创新的视频形态到来。
当然，除了本文详述的互联网音视频场景，在线教育、游戏直播、视频监控也是大视频领域备受瞩目的业务场景。边缘计算如何赋能这些产业，与阿里云产品协同，打造完整行业解决方案，值得持续关注。
