Rubno računalstvo: što je to? Prednosti, rizici i više

Rubno računalstvo je okvir za distribuirano računalstvo koji približava mogućnosti računalstva i pohrane podataka poslovnog softvera korisnicima ili izvorima podataka.

Cilj rubnog računalstva je smanjiti kašnjenje između korisnika i poslužitelja, kao i minimizirati korištenje propusnosti aplikacije. Procjenjuje se da 175 zetabajta podataka će se generirati u cijelom svijetu do 2025., a rubni uređaji stvarat će više od polovice ukupnog broja.

Rubno računalstvo nije standardizirana tehnologija, već je to arhitektonski pristup, metoda za daljnju optimizaciju podatkovnog centra i sustava u oblaku.

Ovaj post razmatra rubno računalstvo, što ono općenito znači za Internet, za infrastrukturu i razvoj budućih aplikacija.

Kratka povijest

Rani internet bio je jednostavan - postavite poslužitelj i posjetitelji dolaze. Ali kako je web rastao i uključivao teške medijske sadržaje kao što su videozapisi, poslužitelji su se počeli preopterećivati, propusnost se začepila, a kašnjenje se povećalo.

Kako bi se riješio problem, mreže za isporuku sadržaja razvile su se kako bi pružile genijalno, ali praktično rješenje. Mogli biste održavati svoju web stranicu onakvom kakva je bila, ali isporuku teških podataka kao što su videozapisi isporučite vanjskim suradnicima. Mreže za isporuku sadržaja prisutne su na više lokacija, što čak i manjim tvrtkama olakšava i pojeftinjuje optimizaciju iskustva na web stranici.

Ako korisnik posjeti tako optimizirano web mjesto, poslužitelj tvrtke će prikazati web stranicu kao i obično. Međutim, ako stranica sadrži teške podatke, njezina bi lokacija jednostavno bila uključena u kôd web stranice, tako da stranica može učitati teške podatke izravno s te lokacije.

Rezultat je da se sve učitava brže jer je mreža za isporuku sadržaja s koje preglednik učitava video bliža korisniku od izvornog poslužitelja tvrtke.

Rubno računalstvo daljnja je evolucija ove metode. Ovdje je izračun vremenski kritičnih zadataka ili zadataka koji nisu tolerantni na latenciju približen korisniku, budući da korisnici interneta i povezani uređaji proizvode više podataka nego ikad prije.

Kako radi rubno računalstvo

Rubno računalstvo sloj je između internetskog korisnika i podatkovnog centra web stranice ili oblaka. Rub je svaka računalna infrastruktura bliža korisniku od podatkovnog centra u oblaku. Poduzetničke aplikacije automatski se postavljaju, ažuriraju i zatvaraju na rubu.

Kao tehnologija, rubno računalstvo nema standard, što znači da ga različite tvrtke implementiraju na svoj jedinstven način. Međutim, sljedeće značajke su neophodne za implementaciju rubnog računalstva.

• oblak – Vaš temeljni računalni sustav. To može biti usluga poput AWS-a, Google Clouda ili vašeg vlastitog privatnog oblaka.
  
• Rubni čvorovi – Ovo je bilo koji hardverski sustav koji može izvršiti kod i povezati se s podatkovnim centrom u oblaku putem interneta.
  
• Platforma za upravljanje – Softverska aplikacija ili operativni sustav za upravljanje implementacijom softvera i administracijom na svim rubnim čvorovima i oblaku.
  
• Automatizacija – Balansiranje opterećenja između vašeg oblaka i rubnih čvorova. Sustav koji postavlja i prekida pravu aplikaciju na desnom rubnom čvoru kada je to potrebno i bez ljudskog unosa. Pristupi kontejnerizaciji kao što je Kubernetes ovdje su pobjednici.

Postoje dva načina implementacije rubnog računalstva:

1. Cloud Services – Glavne platforme računalstva u oblaku iz Google Cloud do AWS i Plavetnilo svi imaju integrirane usluge koje olakšavaju implementaciju rubnog računalstva.
   
2. DIY arhitektura – Ovdje ćete morati sami postaviti svoje hardverske i softverske poslužiteljske sustave. Red Hat nudi hibridni operativni sustav u oblaku tzv otvorena smjena i lakšu verziju tzv Rub uređaja koji je idealan za stvaranje rubnih čvorova.

Prednosti rubnog računalstva

Mogućnost ugošćavanja vaših aplikacija na rubu dolazi s mnogim prednostima za širok raspon aplikacija. Ove prednosti uključuju:

1. Smanjenje latencije – Rubni računalni čvorovi koji su bliže rubnim uređajima znači manje kašnjenja (vrijeme potrebno da podaci putuju od uređaja do poslužitelja i natrag).
   
2. Poboljšana operativna učinkovitost – Iskorištavanjem nižih latencija na rubu i kombiniranjem s maksimalnim računalnim resursima oblaka, učinkovitost sustava može se maksimalno povećati.
   
3. Poboljšana pouzdanost – Sustavi koji koriste i jezgreni oblak i rubne čvorove kao rezultat toga su otporniji i pouzdaniji.
   
4. Niži troškovi propusnosti – To što ne morate slati toliko podataka preko interneta u podatkovni centar u oblaku tvrtke može značiti značajne uštede troškova ovisno o aplikaciji.
   
5. Usklađenost s propisima – Mogućnost da se korisnički podaci obrađuju na lokaciji korisnika može pomoći tvrtkama da se pridržavaju propisa o privatnosti podataka.

Izazovi i rizici

Rubno računalstvo također dolazi sa svojim izazovima, a glavni uključuju:

1. Veća napadna površina – Sustav koji je raširen na više čvorova stvara veću površinu za potencijalne napade. To može varirati od sigurnosti infrastrukture do pitanja privatnosti korisnika.
   
2. Povećani sigurnosni izazovi – Održavanje infrastrukture na više lokacija predstavlja više sigurnosnih izazova nego potreba za fizičkim osiguranjem jednog podatkovnog centra, na primjer.
   
3. Ograničeni računalni kapacitet – Tipična rubna infrastruktura nudi puno manje računalnih mogućnosti od okruženja u oblaku, što oblak čini opcijom broj 1 za aplikacije koje su strogo računalno intenzivne.

Edge Computing vs Cloud Computing

Rub je dio oblaka. To je slična usluga koja je fizički bliža korisniku, proširenje oblaka koje poboljšava računsku učinkovitost rješavanjem vremenski kritičnih zadataka.

Ne možete imati rubnu arhitekturu bez prethodnog oblaka. Osim toga, oblak ima svoje prednosti u odnosu na rub, kada problemi s vremenom i kašnjenjem nisu kritični.

Rubno računalstvo protiv umjetne inteligencije

Fotograf umjetna inteligencija aplikacije kao što su sigurnosni i identifikacijski sustavi mogu imati velike koristi od mreža niske latencije. Rubno računalstvo omogućuje pokretanje modela strojnog učenja izravno blizu rubnih uređaja koji generiraju podatke.

Prednosti uključuju brže vrijeme odziva, manju potrošnju propusnosti i poboljšanu sigurnost. Rubno računalstvo i umjetna inteligencija komplementarne su tehnologije koje će vjerojatno nastaviti jačati jedna drugu.

Rubno računalstvo u odnosu na 5G mreže

5G mreže obećavaju veće brzine i manju latenciju, ali prosječno povratno putovanje od korisnika do podatkovnog centra u oblaku i natrag do korisnika traje 100-300 ms. To znači da 5G mreže same mogu ponuditi veće brzine, ali ne i manje latencije.

Za smanjenje vremena kašnjenja, 5G mreže trebaju integraciju rubnog računalstva kako bi postigle latenciju od 10-20 ms koja bi ih učinila sjajnim. Samo uz ove niže latencije autonomna vozila, industrijski strojevi i mnoge druge aplikacije u stvarnom svijetu postat će održive.

Popularni rubni uređaji

Rubni uređaji prikupljaju i obrađuju podatke lokalno dok su u interakciji sa svojim fizičkim okruženjima ili obavljaju druge korisne funkcije.

Sljedeće su popularne vrste uređaja koje mogu imati koristi od arhitekture rubnog računalstva:

1. Pametni zvučnici
2. Smartphone
3. Roboti
4. Pametni satovi
5. Uređaji interneta stvari (IoT).
6. Autonomna vozila
7. Sustavi prodajnih mjesta (POS).

Rubne računalne aplikacije

Širok raspon industrija može imati koristi od integracije rubnog računalstva. Evo nekih:

1. Pametne mreže za učinkovitu proizvodnju i distribuciju električne energije.
2. Pametne kuće koje zadovoljavaju potrebe svojih stanara.
3. Pametni gradovi s aplikacijama za praćenje infrastrukture, prijevoza i sigurnosti.
4. Moderni poljoprivredni sustavi s IoT senzorima i kontrolom klime za povećanje prinosa.
5. Upravljanje prometom u gradovima.
6. Autonomne navigacijske usluge za dronove, automobile i vojne primjene.
7. Daljinsko praćenje imovine, kao što su naftne i plinske instalacije.
8. Proizvodni pogoni koji integriraju načela industrije 4.0.
9. Upravljanje maloprodajnim trgovinama i skladištem proizvoda.
10. Sustavi za praćenje pacijenata za bolnice.
11. Prediktivno održavanje visokotehnoloških proizvoda kao što su motori.
12. Aplikacije za obradu govora i zvuka.
13. Aplikacije strojnog učenja.
14. Sustavi virtualne i proširene stvarnosti.
15. Poboljšane sigurnosne aplikacije.
16. Usluge strujanja i isporuke sadržaja.

Infrastruktura i pružatelji usluga

Ovisno o tome na koji način želite pristupiti rubnom računalstvu, postoje različiti pružatelji usluga s jedinstvenim rješenjima. Evo najboljih tvrtki.

• KubeEdge – Rješenje za kontejnerizaciju otvorenog koda za rubne uređaje.
• Red Hat OpenShift – Distribuirani operativni sustav u oblaku.
• Alef Private Edge – Plug-and-play ponuda edge-as-a-usluge.
• Azure IoT Edge – IoT Edge iz Microsofta.
• Google Cloud – Potpuno upravljano računalstvo u oblaku i rubno računalstvo kao usluga.
• ClearBlade – Softversko rješenje za rubno računalstvo.

Često postavljana pitanja (FAQ)

Zaključak

Dolazeći do kraja ovog istraživanja rubnog računalstva i njegovih brojnih prednosti i primjena, trebalo bi biti jasno da je praksa tu da ostane i da može samo nastaviti rasti.

Iako različite industrije mogu imati različite potrebe, vjerojatno je u najboljem interesu vaše organizacije pronaći načine za iskorištavanje rubnog računalstva prije nego vaša konkurencija.