边缘设备是控制数据流的任何硬件边界在两个网络之间。边缘设备可以扮演各种角色，这取决于它们是什么类型的设备，但它们本质上是作为网络入口或出口的点。边缘设备的一些常用功能是传输、路由、处理、监控、过滤、转换和存储网络之间的数据。边缘设备主要用于企业和服务提供商。

云计算和物联网(IoT)提升了边缘设备的角色，在网络边缘引入了对更多智能、计算能力和先进服务的需求。在这个概念中，流程是分散的，并且发生在一个更有逻辑的物理位置上边缘计算．

边缘设备类型

边缘设备最常见的类型之一是边缘路由器． 边缘路由器通常用于校园网与因特网或广域网的连接，主要用作网络之间的网关。一种类似类型的边缘设备，称为路由交换机，也可以用于此目的，尽管路由交换机通常提供的功能不如成熟的路由器那么全面。

防火墙也可以被归类为边缘设备，因为它们位于一个网络的边缘，并过滤内部和外部网络之间移动的数据。

在物联网的背景下，边缘设备包含了更广泛的设备类型和功能。这些可能包括传感器、执行器和其他端点，以及物联网网关．

在局域网(LAN)中，访问层中的交换机——也就是那些将终端用户设备连接到汇聚层的交换机——有时被称为交换机边缘交换机．

边缘设备用例

虽然edge设备的主要功能是在不同的网络之间提供连接，但它已经发展到越来越多地支持高级服务。其中可能包括:

• 无线功能。无线接入点(ap)充当边缘设备，因为它们通常为无线客户端提供对有线网络的访问。
• 安全功能。边缘设备，如无线ap或虚拟专用网络(VPN)服务器，通常包含集成安全功能，旨在阻止恶意用户或设备连接。
• 动态主机配置协议(DHCP)服务。DHCP是一种与无线ap、vpn等边缘设备配套使用的服务。当客户端连接到这样的边缘设备时，客户端需要一个Internet Protocol (IP)地址，该地址是它所访问的网络的本地地址。DHCP服务器提供所需的IP地址。在很多情况下，DHCP服务被集成到边缘设备中。
• 域名系统(DNS)服务。当外部客户端通过边缘设备访问网络时，客户端必须能够解析网络上的完全限定域名。当DNS服务将IP地址租给客户端时，通常也是如此将客户端指向DNS服务器它为网络提供名称解析服务。

云计算和物联网已经证明了将智能推到网络外围的价值。如果一个企业拥有数千个物联网设备，那么让所有设备同时尝试与同一资源进行通信是很低效的。边缘设备可以以更分布式的方式收集、处理和存储数据，并且更接近于端点——加快响应时间，减少延迟并节约网络资源。

边缘设备是如何工作的?

如前所述，边缘设备本质上只是两个网络之间的桥梁。这可以是两个本地网络，但也可以使用一个边缘设备进行云连接。要记住的重要一点是，这两个网络在其他方面是不相互连接的，并且可能有主要的架构差异。例如，组织曾经经常在大型机环境中使用系统网络体系结构(SNA)网络进行3270通信。然而，随着个人电脑(pc)和其他设备变得越来越流行，边缘设备被用来将以太网网络(或其他类型的网络)与现有网络连接起来。

不管用例如何，边缘设备必须做两件基本的事情。首先，边缘设备必须为两个网络提供物理连接。它必须做的第二件事是在必要时允许流量通过这两个网络。根据边缘设备的性质，这可能意味着仅仅转发一个IP包。然而，在架构不同的网络中，边缘设备可能需要执行协议转换。

边缘设备的优势和挑战

使用边缘设备既有好处，也有挑战。其中一些包括:

• 扩展访问。边缘设备提供的主要好处是，它们使客户端设备能够访问那些无法访问的网络和资源。例如，如果没有无线AP(一种边缘设备)，无线客户端将无法访问有线网络上的资源。
• 设备管理。操作边缘设备的主要挑战之一是设备管理。一个边缘设备可以使许多其他设备访问一个网络。这些设备可能没有注册到网络上，它们可能运行的操作系统(os)不同于那些传统上在网络上使用的设备。因此，组织必须考虑如何最好地注册和管理这些设备。
• 安全。安全是另一个主要问题． 尽管许多边缘设备包含本地安全功能，但组织必须考虑如何最好地实现这些安全特性。此外，组织需要一种策略来保持边缘设备的更新，以防止设备本身被利用。
• 瓶颈。如果边缘设备不能提供足够的吞吐量来处理所需的网络流量，它就可能成为网络流量的瓶颈。

边缘设备硬件和技术

最初，边缘设备被简单地定义为能够在两个网络之间进行通信的硬件。不过，随着时间的推移，边缘设备也在发展，新类型的边缘设备被引入。其中最引人注目的是物联网边缘设备。

物联网设备通常被定义为连接到网络或互联网的非传统的、支持互联网的设备。然而，在工业环境中，传感器通常构成使用中的大部分物联网设备。这些设备可能包括温度传感器、湿度传感器或射频识别(RFID)扫描仪。虽然这些类型的设备不是边缘设备，但它们通常连接到边缘网关。这种架构背后的理念是，由于物联网设备产生数据，它们必须尽可能地放置在使用它们的系统附近。因此，物联网设备通常通过网关(一种边缘设备)发送数据，然后网关将数据传递给计算基础设施，计算基础设施最终存储、分析或处理数据。

长期以来困扰物联网设备的一个问题是它们可以产生海量数据． 这些资料要想有用，就必须加以分析。如果数据必须上传到云服务上，这个问题尤其严重，因为这样做会产生与数据上传、处理和存储相关的直接成本。根据上传的数据量，互联网带宽的可用性也可能是一个问题。智能边缘设备，有时被称为物联网设备边缘，可以帮助解决这些问题。

智能边缘设备是一种复杂的物联网设备，它在设备本身内执行某种程度的数据处理。例如，智能工业传感器可以使用人工智能(AI)来确定零件是否有缺陷。智能边缘设备的其他例子包括计算机视觉系统和一些语音识别设备。