Edge computing: mis see on? Eelised, riskid ja palju muud

Edge computing on hajutatud andmetöötluse raamistik, mis toob ettevõtte tarkvara andmetöötlus- ja andmesalvestusvõimalused kasutajatele või andmeallikatele lähemale.

Äärearvutuse eesmärk on vähendada latentsust kasutaja ja serveri vahel ning minimeerida rakenduse ribalaiuse kasutamist. Arvatakse, et 175 Zettabaiti andmemahtu toodetakse 2025. aastaks kogu maailmas, kusjuures servaseadmed moodustavad üle poole koguarvust.

Edge computing ei ole standardiseeritud tehnoloogia, pigem on see arhitektuurne lähenemine, meetod andmekeskuste ja pilvesüsteemide edasiseks optimeerimiseks.

See postitus vaatleb servaarvutust, selle tähendust Internetile üldiselt, infrastruktuurile ja tulevaste rakenduste arendamisele.

Lühike ajalugu

Varajane internet oli lihtne – panid serveri püsti ja külastajad tulid kohale. Kuid kui veeb kasvas ja hõlmas rasket meediumisisu, nagu videod, hakkasid serverid üle koormama, ribalaiused ummistusid ja latentsusaeg suurenes.

Probleemi lahendamiseks arenesid sisuedastusvõrgud, et pakkuda geniaalset, kuid praktilist lahendust. Saate oma veebisaiti säilitada sellisena, nagu see oli, kuid tellida raskete andmete, näiteks videote, edastamine väljast. Sisu edastamise võrgud asuvad mitmes kohas, mistõttu on isegi väiksematel ettevõtetel lihtsam ja odavam oma veebisaidi kasutuskogemust optimeerida.

Kui kasutaja külastab sellist optimeeritud veebisaiti, esitab ettevõtte server seda veebilehte tavapäraselt. Kui aga leht sisaldab palju andmeid, lisatakse selle asukoht lihtsalt veebilehe koodi, nii et leht saab laadida raskeid andmeid otse sellest asukohast.

Tulemuseks on see, et kõik laaditakse kiiremini, sest sisu edastamise võrk, kust brauser videot laadib, on kasutajale lähemal kui ettevõtte algserver.

Äärearvutus on selle meetodi edasiarendus. Siin tuuakse kasutajale lähemale ajakriitiliste või latentsust talumatute ülesannete arvutamine, kuna Interneti-kasutajad ja ühendatud seadmed toodavad rohkem andmeid kui kunagi varem.

Kuidas Edge Computing töötab

Edge computing on kiht Interneti-kasutaja ja veebisaidi andmekeskuse või pilve vahel. Serv on mis tahes arvutitaristu, mis on kasutajale lähemal kui pilvandmekeskus. Ettevõtterakendused juurutatakse, värskendatakse ja lõpetatakse automaatselt.

Tehnoloogiana pole servaarvutusel standardit, mis tähendab, et erinevad ettevõtted rakendavad seda oma ainulaadsel viisil. Edaspidise andmetöötluse rakendamiseks on siiski vaja järgmisi funktsioone.

• Cloud – Teie põhiline arvutisüsteem. See võib olla teenus nagu AWS, Google Cloud või teie enda privaatpilv.
  
• Ääresõlmed – See on mis tahes riistvarasüsteem, mis suudab käivitada koodi ja luua Interneti kaudu tagasi pilveandmekeskusega ühenduse.
  
• Haldusplatvorm – Tarkvararakendus või operatsioonisüsteem tarkvara juurutamise ja administreerimise haldamiseks kõigis servasõlmedes ja pilves.
  
• Automaatika - Koormuse tasakaalustamine teie pilve- ja servasõlmede vahel. Süsteem, mis juurutab ja lõpetab õige rakenduse paremas servasõlmes, kui see on vajalik ja ilma inimliku sisendita. Konteinerid, nagu Kubernetes, on siin võitjad.

Äärearvutuse rakendamiseks on kaks võimalust:

1. Cloud Services - Peamised pilvandmetöötlusplatvormid Google Cloud et AWS ja Taevasina kõigil on integreeritud teenused, mis muudavad äärearvutite rakendamise lihtsaks.
   
2. DIY arhitektuur - Siin peate oma riist- ja tarkvara serverisüsteemid ise seadistama. Red Hat pakub hübriidpilve operatsioonisüsteemi nimega avatud vahetus ja kergem versioon nimega Seadme serv mis sobib ideaalselt ääresõlmede loomiseks.

Edge Computingi eelised

Võimalus oma rakendusi äärealadel hostida pakub paljude rakenduste jaoks palju eeliseid. Nende eeliste hulka kuuluvad:

1. Latentsuse vähendamine – Ääreseadmetele lähemal asuvad servaarvutussõlmed tähendab väiksemat latentsust (aeg, mis kulub andmete liikumiseks seadmest serverisse ja tagasi).
   
2. Parem töötõhusus – Kasutades ära madalamaid latentsusaegasid ja kombineerides seda pilve maksimaalsete arvutusressurssidega, saab süsteemi efektiivsust maksimeerida.
   
3. Parem töökindlus – Süsteemid, mis kasutavad nii tuumpilve kui ka servasõlmi, on tänu sellele vastupidavamad ja töökindlamad.
   
4. Väiksemad ribalaiuse kulud – Kui ettevõtte pilvandmekeskusesse ei pea nii palju andmeid Interneti kaudu saatma, võib see olenevalt rakendusest tähendada märkimisväärset kulude kokkuhoidu.
   
5. nõuetele vastavuse – Võimalus lasta töödelda kasutajate andmeid kasutaja asukohas võib aidata ettevõtetel järgida andmekaitsenorme.

Väljakutsed ja riskid

Edge-arvutiga kaasnevad ka oma väljakutsed ja peamised neist on järgmised:

1. Suurem ründepind – Süsteem, mis on hajutatud mitme sõlme vahel, loob potentsiaalsete rünnakute jaoks suurema pinna. See võib ulatuda infrastruktuuri turvalisusest kasutaja privaatsusprobleemideni.
   
2. Suurenenud turvaprobleemid – Infrastruktuuri säilitamine mitmes kohas tekitab rohkem turvaprobleeme kui näiteks ühe andmekeskuse füüsiline turvamine.
   
3. Piiratud arvutusvõimsus – Tüüpiline servainfrastruktuur pakub palju vähem arvutusvõimalusi kui pilvekeskkond, muutes pilve valikuks number 1 rangelt arvutusmahukate rakenduste jaoks.

Edge andmetöötlus vs pilvandmetöötlus

Serv on osa pilvest. See on sarnane teenus, mis on kasutajale füüsiliselt lähemal, pilve laiendus, mis parandab arvutuslikku efektiivsust ajakriitiliste ülesannete lahendamise kaudu.

Teil ei saa olla servaarhitektuuri ilma pilveta. Lisaks on pilvel oma eelised servade ees, kui aja- ja latentsusprobleemid pole kriitilised.

Edge Computing vs tehisintellekt

mõned tehisintellekti Sellised rakendused nagu turva- ja ID-süsteemid võivad madala latentsusajaga võrkudest tohutult kasu saada. Äärearvutus võimaldab käivitada masinõppemudeleid otse andmeid genereerivate servaseadmete lähedal.

Eelised hõlmavad kiiremaid reageerimisaegu, väiksemat ribalaiuse tarbimist ja paremat turvalisust. Edge computing ja AI on üksteist täiendavad tehnoloogiad, mis tõenäoliselt jätkavad üksteist tugevdamist.

Edge Computing vs 5G võrgud

5G võrgud lubavad suuremat kiirust ja väiksemat latentsust, kuid keskmine edasi-tagasi reis kasutajalt pilveandmekeskusesse ja tagasi kasutajani võtab aega 100–300 ms. See tähendab, et 5G võrgud suudavad pakkuda ainult suuremat kiirust, kuid mitte väiksemat latentsust.

Latentsusaja lühendamiseks vajavad 5G-võrgud servade andmetöötluse integreerimist, et saavutada 10–20 ms latentsusaeg, mis paneks need särama. Ainult nende väiksemate latentsusaegade korral muutuvad autonoomsed sõidukid, tööstusmasinad ja paljud muud reaalmaailma rakendused elujõuliseks.

Populaarsed servaseadmed

Edge'i seadmed koguvad ja töötlevad andmeid kohapeal, kui nad suhtlevad oma füüsilise keskkonnaga või täidavad muid kasulikke funktsioone.

Järgmised on populaarsed seadmetüübid, mis saavad kasu servaarvutusarhitektuurist.

1. Nutikad kõlarid
2. Nutitelefonid
3. Robotid
4. Nutikell
5. Asjade Interneti (IoT) seadmed
6. Autonoomsed sõidukid
7. Müügikoha (POS) süsteemid

Edge-arvutirakendused

Ääreandmetöötluse integreerimisest saavad kasu paljud tööstusharud. Siin on mõned:

1. Nutikad võrgud tõhusaks elektrienergia tootmiseks ja jaotamiseks.
2. Nutikad kodud, mis vastavad nende elanike vajadustele.
3. Targad linnad infrastruktuuri jälgimise, transpordi ja turvarakendustega.
4. Kaasaegsed põllumajandussüsteemid IoT-andurite ja kliimakontrolliga saagikuse suurendamiseks.
5. Liikluskorraldus linnades.
6. Autonoomsed navigatsiooniteenused droonidele, autodele ja sõjalistele rakendustele.
7. Varade kaugseire, näiteks nafta- ja gaasipaigaldised.
8. Tööstus 4.0 põhimõtteid integreerivad tootmisettevõtted.
9. Jaekaupluste ja toodete laohaldus.
10. Haiglate patsientide jälgimise süsteemid.
11. Kõrgtehnoloogiliste toodete (nt mootorid) ennustav hooldus.
12. Kõne- ja helitöötlusrakendused.
13. Masinõppe rakendused.
14. Virtuaal- ja liitreaalsussüsteemid.
15. Täiustatud turvarakendused.
16. Voogesituse ja sisu edastamise teenused.

Infrastruktuur ja teenusepakkujad

Olenevalt sellest, kuidas soovite äärearvutitele läheneda, on unikaalsete lahendustega erinevad teenusepakkujad. Siin on parimad ettevõtted.

• KubeEdge - Avatud lähtekoodiga konteinerilahendus servaseadmete jaoks.
• Red Hat OpenShift - hajutatud pilveoperatsioonisüsteem.
• Alef Private Edge – Plug-and-play serva teenusena pakkumine.
• Azure IoT Edge – Microsofti IoT Edge.
• Google Cloud - Täielikult hallatav pilve- ja servaandmetöötlus teenusena.
• ClearBlade – Edge-arvutitarkvara lahendus.

Korduma kippuvad küsimused (KKK)

Järeldus

Selle servaarvutite ning selle paljude eeliste ja rakenduste uurimise lõppu jõudes peaks olema selge, et tava on siin, et jääda ja see võib ainult kasvada.

Ehkki erinevatel tööstusharudel võivad olla erinevad vajadused, on tõenäoliselt teie organisatsiooni huvides leida viise, kuidas enne teie konkurente eeliseid anda.