SEC是由ACM和IEEE聯合舉辦的邊緣計算頂級會議（ACM/IEEE Symposium on Edge Computing，SEC），是全球首個以邊緣計算為主題的科研學術會議。至今已舉辦4屆，SEC 2019 於2019年11月7日至9日在美國華盛頓隆重召開。

SEC 2019 簡介

邊緣計算是一種新的計算範例，其中伺服器資源（從信用卡大小計算機到小型資料中心）被放置在更靠近資料和資訊生成源的位置。應用程式和系統開發人員使用這些資源來開發新型的對延遲和頻寬敏感的應用程式，而這些應用程式是當前雲計算體系結構無法實現的。邊緣計算位於將計算整合到海量資料中心的對立面，在過去的十年中，雲中心計算一直佔據著雲計算領域的主導地位。諸如微資料中心，智慧邊緣，小云和霧之類的流行術語已互換使用來描述邊緣計算。

第四屆ACM/IEEE邊緣計算研討會（SEC，ACM/IEEE Symposium on Edge Computing ）旨在提出與網路邊緣計算機系統和應用程式的設計，實現，分析，評估和部署等激動人心的創新研究。 SEC是一個論壇，由頂尖的研究人員，工程師，學生，企業家和政府官員組成，他們共同探討並重新思考雲計算架構和擁抱邊緣計算所帶來的機遇和挑戰。 SEC廣泛考慮了邊緣計算，並徵求了涵蓋邊緣計算任何方面的系統實踐許多領域的貢獻。主題包括但不限於：

• 邊緣計算基礎架構和啟用邊緣的應用程式

• 邊緣計算的蜂窩基礎設施

• 邊緣計算是5G應用和服務的推動力

• 網路連線，例如從客戶端到邊緣以及從邊緣到雲

• 物聯網中心

• 邊緣機器學習和AI的演算法和技術

• 邊緣節點上的地理分佈分析和索引

• 邊緣計算和裝置的硬體架構

• 邊緣計算中的監視，管理和診斷

• 邊緣計算的資源管理和可靠性

• 安全和隱私問題

• 車輛，企業和製造系統

• 程式設計模型和工具包

SEC 2019 主要有五個主議題：

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Edgy Resource Management

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Apps (killer?) at the edge

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Mobile & Wearable Devices

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The Bleeding Edge of Machine Learning

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Robust Systems and Services

還包括以下的活動：

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Poster Session 海報會議

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PhD Forum 博士論壇

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Women-in-computing 女性在雲計算

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ArchEdge：第二屆邊緣計算計算架構研討會

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EdgeSP：第二屆ACM / IEEE邊緣計算安全性和隱私研討會

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HotWoT 2019：關於物聯網熱點話題的第二屆ACM / IEEE研討會

議題一：Edgy Resource Management

Linearize，Predictand Place： Minimizing the Makespan for Edge-based Stream Processing of Directed Acyclic Graphs

背景：

許多的物聯網應用建立在資訊物理系統，如智慧網格，應對重要事件必須採用控制措施；如工序不匹配，需要低延遲的處理資料流對快速事件的檢測和異常修復。這些流應用通常採取有向無環圖（DAGs）的形式。頂點代表運營商，邊代表運營商之間的資料流。為了保證邊緣計算的適應性，必須以合理地權衡運營商之間的通訊成本，以及由於運營商在受資源限制的邊緣裝置上共置而產生的干擾成本的方式，來放置這些應用程式。

解決方案：

為解決這些挑戰並大大簡化DAG在任意大小和拓撲下的放置問題。該文提出一種演算法，將DAG的任意流轉換成一組線性鏈。隨後，用於共處一地的線性鏈資料驅動的等待時間預測模型來通知運營商的位置，從而使定義為DAG中最大等待時間下降路徑的跨度最小化。

LinkShare： Device-Centric Control for Concurrent and Continuous Mobile-Cloud Interactions

背景：

移動應用程式變得越來越複雜。新興的認知輔助應用程式可能涉及多個計算密集型模組，這些模組需要連續且同時工作，這進一步增加了這些移動裝置上本已有限的資源的負擔。儘管將計算解除安裝到邊緣或雲仍然是事實上的解決方案，但是現有方法僅受應用程式內部操作或以邊緣/云為中心的排程的限制。相反，人們認為在移動端需要作業系統級別的協調才能充分支援多平臺的前景應用程式解除安裝。具體來說，本地移動系統資源和到達雲的網路頻寬都需要在併發解除安裝任務之間進行智慧分配。

解決方案：

構建了系統級排程程式服務LinkShare，該服務包裝了作業系統排程程式以在多個解除安裝請求之間進行協調。 LinkShare首先採用最早的截止期限，即有限共享（EDF-LS），以平衡實時需求和公平性。 EDF-LS最多可將截止期限未命中事件減少30％。

Sandpaper ： Mitigating performance interference in CDN edge proxies

背景：

現代內容交付網路（CDN）允許其客戶（即網路服務運營商）透過在CDN網路邊緣上載並執行程式碼來自定義請求的處理。為了實現規模化，CDN放棄了重量級虛擬化技術。取而代之的是，所有請求通常都在同一OS甚至程序中執行。但是，當這些請求對多個系統資源有不同要求時，可能會出現性能干擾。

解決方案：

Sandpaper，這是一種新的實用的多資源請求排程程式，用於減輕CDN邊緣環境中的性能干擾。儘管存在一些限制，Sandpaper仍會強制執行公平性，例如在應用程式執行時提供協助並在作業系統的基礎資源排程程式之上執行。透過利用關於理論系統模型與實際系統之間差異的關鍵見解，Sandpaper彌合了困擾現有排程程式的資源利用與多資源公平之間的權衡。我們在開放源CDN邊緣代理Varnish之上實現了Sandpaper，並證明了它可以減輕性能干擾，同時保持較高的資源利用率並且幾乎沒有效能開銷。

DeFog ： Fog Computing Benchmarks

背景：

當前沒有基準可以直接在純雲，純邊緣和雲-邊緣（Fog）部署平臺之間比較應用程式的效能，以獲取有關潛在效能改進的任何見解。

解決方案：

該文提出了DeFog，這是第一個Fog基準測試套件，用於：（i）使用標準方法減輕霧化基準測試的負擔（ii）透過收集有關基準的相關度量標準目錄來促進對目標平臺的理解。

專案程式碼：

（

https：//

github。com/qub-blesson/

DeFog

）。

議題二：Robust Systems and Services

Infrastructure Fault Detection and Prediction in Edge Cloud Environments

背景：

作為新興的5G系統元件，邊緣雲已成為提供關鍵業務，物聯網和內容交付應用程式等關鍵服務的關鍵之一。但是，由於邊緣雲的故障轉移機制有限，因此非常不希望出現故障（例如CPU或HDD故障）。當基礎設施故障發生在邊緣雲中時，它們會累積和傳播；導致系統和應用程式效能的嚴重下降。因此，至關重要的是及早發現這些故障並加以緩解。

解決方案：

在本文中，我們提出了使用監督型機器學習和統計技術在基礎架構級別的邊緣雲中檢測和預測所有故障的框架。提議的框架由以下三個主要部分組成：（1）資料預處理，（2）故障檢測和（3）故障預測。結果表明，該框架可以及時地線上檢測和預測一些故障。

CSPOT ： Portable， Multi-scale Functions-as-a-Service for IoT

在本文提出了CSPOT，這是一個分散式執行時系統，用於實現“物聯網”（IoT）的功能即服務（FaaS）程式設計模型。該專案擴充套件了此FaaS模型，使其適合在IoT的所有規模的層級中使用（感測器，邊緣裝置和雲），以促進健壯，行動式和低延遲的IoT應用程式的開發和部署。

CSPOT 專案地址

https：//

github。com/MAYHEM-Lab/c

spot。git

。

Why Cloud Applications Are not Ready for the Edge （yet）

背景：

移動邊緣雲（MEC）是分散式平臺，其中遙遠的資料中心與位於網路邊緣的計算和儲存容量相輔相成。其廣泛的資源分佈使MEC能夠滿足低延遲和高頻寬的需求，以提高使用者體驗。隨著現代雲應用程式越來越多地構建為小型，可獨立部署的服務的集合，它們可以靈活地部署來自集中式資料中心和邊緣位置的資源的各種配置。原則上，此類應用程式應放置在適當的位置，以利用MEC的優勢來減少服務響應時間。

解決方案：

本文充分說明了在MEC上部署此類雲微服務應用程式的好處。使用兩個流行的基準，與傳統觀點相比，即使在邊緣位置部署了大多數應用程式服務，端到端延遲也沒有顯著改善。

Quartz ： Time-as-a-Service for Coordination in Geo-Distributed Systems

背景：

從資料庫到物理網路應用程式的地理分佈系統範圍越來越多，需要重新共享和精確地實現協調。特別適用於資訊物理應用，從本地規模的機器人協調和城市規模的交通管理到區域/星球尺度的智慧電網。這些應用程式中的每一個都利用事件排序和定時偏移量來做出實時決策，從而在其分散式端點上以協調的方式進行操作。邊緣計算的出現，特別是為了促進低延遲決策的制定，正在利用一種趨勢，即具有不同時序要求的多種網路物理和軟體應用程式將同時存在於雲和邊緣中。

解決方案：

為了啟用在多租戶地理基礎架構上執行的基於容錯的基於時間的協同應用程式，引入了Quartz框架，該框架公開了“時間即服務（Time-as-a-Service）”。Quartz允許地理分佈的應用程式元件各自指定其時序要求，而Quartz則自主地安排基礎結構以解決問題。基於時間軸抽象，以紅色的虛擬時間概念為中心，Quartz提供了一個API，使開發基於時間的地理分佈應用程式變得容易。Quartz使用此API將時序不確定性（即，交付的時間質量（QoT））反饋給每個應用程式，從而使其在時鐘同步失敗時具有容錯能力。Quartz專為容器化應用程式而設計，具有分散式體系結構，並使用容器化的微服務實現。在真實世界中嵌入式，邊緣和雲平臺的實驗評估突出顯示了體系結構的效能和可伸縮性。

SEC 2019的順利召開，也離不開以下贊助商的鼎力支援。邊緣計算行業的發展需要產、學、研共同發力，祝邊緣計算發展的越來越好。

本文作者：鄧添，成都資訊工程大學研究生，長期關注邊緣計算。SEC 2019論文速覽總共有四篇，本文為第一篇。感興趣的老師同學可以點選閱讀原文，瞭解更多關於SEC 2019 乾貨。公眾號邊緣計算社群後臺回覆 “SEC”即可下載今年SEC全部論文。