历史背景

1946年在美国宾夕法尼亚大学，电子晶体管计算机ENIAC携170平方米、18000个晶体管的庞大身躯悄然问世，作为计算的载体，开启了现代计算机的发展之路。

此后，晶体管代替了电子管，集成电路代替了晶体管，计算机的发展沿着摩尔定律的轨道一路狂奔，从巨大的机房一步步走进了千家万户，登上了小小的桌面，甚至作为可穿戴嵌入式设备成为人体的一部分。伴随这一过程，越来越多的物理世界需求被转化为计算需求，计算的形态也经历了几次重要变化。

共享到独占¶

在计算机发展初期，由于高昂的成本，计算机主要用于大型科学实验，几乎不存在现代意义的个人计算机。因此，此时的计算过程往往是很多用户采用分时的方式共享一台计算机，这一需求也造就了后来人们熟知的UNIX系统和类UNIX系统。

虽然此时所有的计算需求是在大型机“本地”执行的，但其任务来源通常是多个用户，资源也是由多用户共享的。因此从计算模式的角度而言，大型机的计算采用了多用户共享的模式。

而随着集成电路的出现，计算机体积沿着“摩尔定律”的轨迹不断缩小，计算成本不断降低，使得用户逐渐能够通过个人计算机来满足各类计算和数据存储的需求，计算的形态也从多用户分时共享为主流变为了独占资源的个人计算机为主流。

本地到云端¶

随着计算机网络和通信技术的不断发展，计算机再也不仅仅是数据存储和运算的载体，而是承担了越来越多的信息传输和交互任务。与此同时，智能手机、交互式Web服务、社交网络的出现和普及，使得大量的用户信息由本地迁移到网络服务器当中。

伴随着“信息网络化”这一过程，在数据被带到网络服务器上的同时，一部分运算过程也被带到了服务器上，例如网站托管、推荐算法、各类在线服务等。不仅如此，随着通信和网络技术的不断发展，越来越多的计算业务得以通过网络实现，从而一步步形成了如今云计算的形态。

云端到边缘¶

随着智能手机、可穿戴设备等智能化计算设备的普及，以及高清视频、人工智能算法等需求的涌现，各类游戏、应用、视频业务对于数据和实时性的要求越来越高，例如风靡一时的增强现实（Augmented Reality，AR）游戏口袋妖怪（Pokemon Go），对摄像头实时采集的图像进行识别和处理，并在识别出的目标位置显示不同种类的“口袋妖怪”。

对于此类应用业务，一方面本地计算会出现能力不足或者电量消耗过快的问题；另一方面若采用云计算架构，则无法达到游戏的延迟要求，不仅如此，当应用规模扩大时，云计算架构中网络带宽将会成为瓶颈，难以支撑来自海量前端设备的大规模实时计算和数据请求。

即便对于实时性要求不高的传统业务，越来越多的设备接入网络，也会使得云计算网络基础设施不堪重负，甚至使得云计算中心成为许多地区能源消耗的最大来源。

与此同时，随着5G/6G、Wi-Fi等通信技术和标准的快速发展，用户端到网络接入端的直接延迟可以降到个位数毫秒级。此时我们发现，在云计算架构中，数据从接入点到云计算中心的传输过程已经占据了绝大部分的延迟。考虑到互联网数据需要经过主干网多级路由的过程，这一延迟几乎无可避免。

因此，计算资源从云中心下降到靠近用户的网络边缘设备（如移动无线基站、家用路由等），则成为实现大规模实时计算的必然要求。如此，不仅彻底避免了广域网中的数据传输延迟，也提升了数据的隐私安全级别、访问效率以及服务部署和管理的灵活性。

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