Edge computing: che cos'è? Vantaggi, rischi e altro

bordo informatica è un framework per il calcolo distribuito che avvicina le capacità di calcolo e di archiviazione dei dati del software aziendale agli utenti o alle fonti di dati.

L'obiettivo dell'edge computing è ridurre la latenza tra un utente e un server, nonché ridurre al minimo l'utilizzo della larghezza di banda di un'applicazione. È stimato che 175 Zettabyte di dati sarà generato in tutto il mondo entro il 2025, con dispositivi edge che rappresenteranno più della metà del totale.

L'edge computing non è una tecnologia standardizzata, ma un approccio architetturale, un metodo per ottimizzare ulteriormente data center e sistemi cloud.

Questo post esamina l'edge computing, cosa significa per Internet in generale, per l'infrastruttura e lo sviluppo di applicazioni future.

Una breve storia

I primi tempi di Internet erano semplici: impostavi un server e arrivavano i visitatori. Ma man mano che il Web cresceva e includeva contenuti multimediali pesanti come i video, i server hanno iniziato a sovraccaricarsi, le larghezze di banda si sono intasate e la latenza è aumentata.

Per risolvere il problema, reti di distribuzione dei contenuti si è evoluto per fornire una soluzione ingegnosa ma pratica. Potresti mantenere il tuo sito web com'era, ma esternalizzare la consegna di dati pesanti come i video. Le reti di distribuzione dei contenuti sono presenti in più posizioni, rendendo più semplice ed economico anche per le aziende più piccole ottimizzare la propria esperienza sul sito web.

Se un utente visita un sito web così ottimizzato, il server aziendale presenterà la pagina web normalmente. Tuttavia, se la pagina contiene dati pesanti, la sua posizione verrebbe semplicemente inclusa nel codice della pagina Web, in modo che la pagina possa caricare i dati pesanti direttamente da quella posizione.

Il risultato è che tutto si carica più velocemente perché la rete di distribuzione dei contenuti da cui il browser sta caricando il video è più vicina all'utente rispetto al server originale dell'azienda.

L'edge computing è un'ulteriore evoluzione di questo metodo. In questo caso, è il calcolo delle attività critiche o intolleranti alla latenza che viene avvicinato all'utente, poiché gli utenti Internet e i dispositivi connessi producono più dati che mai.

Come funziona l'Edge Computing

L'edge computing è un livello tra un utente di Internet e il data center di un sito Web o il cloud. L'edge è qualsiasi infrastruttura informatica più vicina all'utente di un data center cloud. Le applicazioni aziendali vengono distribuite, aggiornate e terminate automaticamente sull'edge.

Come tecnologia, l'edge computing non ha standard, il che significa che diverse aziende lo implementano in modi unici. Le seguenti funzionalità sono, tuttavia, necessarie per implementare l'edge computing.

• Cloud – Il tuo sistema di elaborazione principale. Potrebbe essere un servizio come AWS, Google Cloud o il tuo cloud privato.
  
• Nodi Edge – Si tratta di qualsiasi sistema hardware in grado di eseguire codice e riconnettersi al data center cloud tramite Internet.
  
• Piattaforma di gestione – Un'applicazione software o un sistema operativo per gestire la distribuzione e l'amministrazione del software in tutti i nodi perimetrali e nel cloud.
  
• Automazione – Bilanciamento del carico tra il cloud e i nodi perimetrali. Un sistema che distribuisce e termina l'applicazione giusta sul nodo perimetrale destro quando necessario e senza input umano. Gli approcci alla containerizzazione come Kubernetes sono vincitori qui.

Esistono due modi per implementare l'edge computing:

1. Servizi cloud – Principali piattaforme di cloud computing da Google cloud a AWS e azzurro tutti hanno servizi integrati che semplificano l'implementazione dell'edge computing.
   
2. Architettura fai da te – Qui dovrai configurare da solo i tuoi sistemi server hardware e software. Red Hat offre un sistema operativo cloud ibrido chiamato OpenShift e una versione più leggera chiamata Bordo del dispositivo che è l'ideale per creare nodi perimetrali.

I vantaggi dell'Edge Computing

La possibilità di ospitare le tue applicazioni sull'edge comporta molti vantaggi per un'ampia gamma di applicazioni. Questi vantaggi includono:

1. Riduzione della latenza – La vicinanza dei nodi di edge computing ai dispositivi perimetrali significa una minore latenza (il tempo necessario per il trasferimento dei dati da un dispositivo al server e viceversa).
   
2. Efficienza operativa migliorata – Sfruttando le latenze più basse all'edge e combinandole con le massime risorse di calcolo del cloud, è possibile massimizzare l'efficienza del sistema.
   
3. Affidabilità migliorata – Di conseguenza, i sistemi che utilizzano sia un core cloud che nodi perimetrali sono più resilienti e affidabili.
   
4. Costi di larghezza di banda inferiori – Non dover inviare così tanti dati tramite Internet al data center cloud di un'azienda può comportare notevoli risparmi sui costi a seconda dell'applicazione.
   
5. Conformità normativa – La possibilità di far elaborare i dati degli utenti nella località dell'utente può aiutare le aziende a rispettare le normative sulla privacy dei dati.

Sfide e rischi

Anche l'edge computing presenta le sue sfide e le principali includono:

1. Superficie di attacco più ampia – Un sistema distribuito su più nodi crea una superficie più ampia per potenziali attacchi. Questo può variare dalle infrastrutture problemi di ai problemi di privacy degli utenti.
   
2. Maggiori sfide per la sicurezza – La manutenzione dell'infrastruttura in più sedi pone più problemi di sicurezza rispetto alla necessità di proteggere fisicamente un singolo data center, ad esempio.
   
3. Capacità di calcolo limitata – La tipica infrastruttura perimetrale offre molte meno capacità di calcolo rispetto a un ambiente cloud, rendendo il cloud l'opzione numero 1 per le applicazioni ad alta intensità di calcolo.

Edge Computing vs Cloud Computing

Il bordo fa parte della nuvola. Si tratta di un servizio simile fisicamente più vicino all'utente, un'estensione del cloud che migliora l'efficienza computazionale gestendo attività critiche dal punto di vista temporale.

Non puoi avere un'architettura edge senza prima avere un cloud. Inoltre, il cloud ha i suoi vantaggi oltre l'edge, una volta che i problemi di tempo e latenza non sono critici.

Edge Computing Vs Intelligenza Artificiale

Alcuni intelligenza artificiale applicazioni come i sistemi di sicurezza e ID possono trarre enormi vantaggi dalle reti a bassa latenza. L'edge computing consente di eseguire modelli di machine learning direttamente vicino ai dispositivi perimetrali che generano i dati.

I vantaggi includono tempi di risposta più rapidi, minore consumo di larghezza di banda e maggiore sicurezza. Edge computing e AI sono tecnologie complementari che probabilmente continueranno a rafforzarsi a vicenda.

Edge Computing vs reti 5G

Le reti 5G promettono velocità più elevate e una latenza inferiore, ma un viaggio medio di andata e ritorno da un utente a un data center cloud e ritorno all'utente richiede 100-300 ms. Ciò significa che le reti 5G possono offrire solo velocità più elevate da sole, ma non latenze inferiori.

Per ridurre drasticamente i tempi di latenza, le reti 5G necessitano dell'integrazione dell'edge computing per raggiungere la latenza di 10-20 ms che le farebbe brillare. Solo a queste latenze inferiori i veicoli autonomi, le macchine industriali e molte altre applicazioni del mondo reale diventeranno praticabili.

Dispositivi perimetrali popolari

I dispositivi perimetrali raccolgono ed elaborano i dati in locale mentre interagiscono con i loro ambienti fisici o svolgono altre funzioni utili.

Di seguito sono riportati i tipi di dispositivi più diffusi che possono trarre vantaggio da un'architettura di edge computing:

1. Altoparlanti intelligenti
2. Smartphone
3. Robot
4. Smartwatches
5. Dispositivi Internet of Things (IoT)
6. Veicoli autonomi
7. Sistemi per punti vendita (POS).

Applicazioni di Edge Computing

Un'ampia gamma di settori può trarre vantaggio dall'integrazione dell'edge computing. Eccotene alcune:

1. Reti intelligenti per un'efficiente produzione e distribuzione di energia elettrica.
2. Case intelligenti che soddisfano le esigenze dei loro occupanti.
3. Città intelligenti con applicazioni di monitoraggio, trasporto e sicurezza delle infrastrutture.
4. Moderni sistemi agricoli con sensori IoT e climatizzazione per aumentare i raccolti.
5. Gestione del traffico nelle città.
6. Servizi di navigazione autonomi per droni, automobili e applicazioni militari.
7. Monitoraggio remoto delle risorse, come installazioni di petrolio e gas.
8. Impianti di produzione che integrano i principi dell'industria 4.0.
9. Gestione punti vendita e magazzino prodotti.
10. Sistemi di monitoraggio dei pazienti per ospedali.
11. Manutenzione predittiva di prodotti high-tech come i motori.
12. Applicazioni di elaborazione vocale e audio.
13. Applicazioni di apprendimento automatico.
14. Sistemi di realtà virtuale e aumentata.
15. Applicazioni di sicurezza migliorate.
16. Servizi di streaming e distribuzione di contenuti.

Fornitori di infrastrutture e servizi

A seconda del modo in cui vuoi avvicinarti all'edge computing, esistono diversi fornitori di servizi con soluzioni uniche. Ecco le migliori aziende.

• KubeEdge - Open source soluzione di containerizzazione per dispositivi edge.
• Red Hat OpenShift – Sistema operativo cloud distribuito.
• Bordo privato di Alef – Offerta plug-and-play edge-as-a-service.
• Azure IoT perimetrale – IoT Edge di Microsoft.
• Google cloud – Cloud completamente gestito e edge computing as-a-service.
• ClearBlade – Soluzione software di edge computing.

Domande frequenti (FAQ)

Conclusione

Raggiungendo la fine di questa esplorazione dell'edge computing e dei suoi numerosi vantaggi e applicazioni, dovrebbe essere chiaro che la pratica è qui per restare e può solo continuare a crescere.

Sebbene settori diversi possano avere esigenze diverse, è probabilmente nell'interesse della tua organizzazione trovare modi per sfruttare l'edge computing prima della concorrenza.