2.2.1 计算迁移的背景

边缘计算将网络边缘上的计算、存储等资源进行有机融合，构建成统一的用户服务平台，按就近服务原则对网络边缘节点任务请求及时响应并有效处理。由于边缘节点能力、资源、带宽、能源等受限，计算迁移便异常重要。计算迁移是边缘计算的一个关键技术。

随着互联网技术的发展，特别是智能移动终端的更新升级，智能手机拥有越来越强大的功能。移动设备要变得更小、更轻，电池寿命变得更长，这意味着计算能力会受到限制。但是，用户对移动智能终端的期望越来越高，从而对计算和数据操作能力的要求也在提高，而实现这些功能则会损耗大量的电池电量，如何协调这些矛盾是目前智能移动终端发展的技术瓶颈。

在云计算的发展热潮中，许多云服务（如移动医疗、移动学习、移动游戏和移动管理等）都可以在移动设备上直接使用。移动边缘计算则不同，它在移动用户的近距离范围内提供云和IT服务。在移动边缘计算中，边缘云服务器被部署于每个基站，网络运营商负责转发和过滤数据分组。计算迁移技术的兴起，为解决移动终端资源受限引入了新的方法。计算迁移在解决以下几种应用情况时作用尤为明显。

（1）将计算迁移到其他资源丰富的终端上运行

智能移动终端可以实现大部分桌面终端上的应用，因此用户开始将手机视为个人信息处理工具，期望手机能够像常规信息处理设备（如工作站或笔记本电脑等）那样执行所有应用。但是，智能移动终端由于体积、输入操作等的限制，计算资源、存储资源、电池容量和网络连接能力始终有限，无法支持一些大型应用的运行。此时，可以将部分计算迁移到资源丰富的终端上运行，只需返回计算结果给移动终端就可以达到预期的计算效果。

（2）移动设备资源共享的计算模型

新的物联网模式使资源受限的移动设备通过互联网相互连接。但是，这些终端设备处理能力和存储容量有限。计算迁移中，边缘设备将部分计算转移到位于远端的云上执行，从而节省了移动设备的处理能力和能量。然而，将计算迁移到公共云需要公共云和边缘设备之间通过Internet进行数据交换，由于网络带宽限制，数据交换过程可能会出现时延。为了克服这一问题，边缘计算的迁移方法被提出，即将移动设备的计算迁移到设备附近的其他移动设备上，它们之间通过Wi-Fi连接。这种在移动设备附近提供资源的其他移动终端称为cloudlet。

（3）云数据中心计算任务下沉到边缘节点

云数据中心将计算和存储能力等资源“下沉”到网络边缘节点，因距离用户更近，用户请求不再需要经过漫长的传输网络到达核心网才能被处理，而由部署在本地的边缘服务器将一部分流量卸载，降低对传输网和核心网带宽的要求，直接处理并响应用户，满足移动网络高速发展所需的高带宽、低时延的要求并减轻网络负荷，大大降低了通信时延。

边缘计算为应用程序开发人员和供应商提供实时信息（如网络负载、用户位置），这些实时网络信息用于为移动用户提供上下文感知服务，从而丰富用户的使用体验，提升用户满意度。