Edge-computing: wat is het? Voordelen, risico's en meer

rand computergebruik is een raamwerk voor gedistribueerd computergebruik dat de computer- en gegevensopslagmogelijkheden van bedrijfssoftware dichter bij de gebruikers of gegevensbronnen brengt.

Het doel van edge computing is om de latentie tussen een gebruiker en een server te verminderen en het bandbreedtegebruik van een applicatie te minimaliseren. Er wordt geschat dat 175 Zettabytes aan gegevens zal tegen 2025 wereldwijd worden gegenereerd, waarbij edge-apparaten meer dan de helft van het totaal uitmaken.

Edge computing is geen gestandaardiseerde technologie, maar een architecturale benadering, een methode om datacenter- en cloudsystemen verder te optimaliseren.

Dit bericht kijkt naar edge computing, wat het betekent voor internet in het algemeen, voor infrastructuur en de ontwikkeling van toekomstige applicaties.

Een korte geschiedenis

Het vroege internet was eenvoudig: je zette een server op en bezoekers kwamen langs. Maar naarmate het web groeide en zware media-inhoud zoals video's bevatte, begonnen servers overbelast te raken, raakten bandbreedtes verstopt en nam de latentie toe.

Het probleem oplossen, netwerken voor het leveren van inhoud ontwikkeld om een ​​ingenieuze, maar praktische oplossing te bieden. U kunt uw website behouden zoals deze was, maar de levering van zware gegevens zoals video's uitbesteden. Contentleveringsnetwerken zijn op meerdere locaties aanwezig, waardoor het voor zelfs kleinere bedrijven gemakkelijker en goedkoper wordt om hun website-ervaring te optimaliseren.

Als een gebruiker zo'n geoptimaliseerde website bezoekt, zal de bedrijfsserver de webpagina normaal presenteren. Als de pagina echter zware gegevens bevat, wordt de locatie gewoon opgenomen in de code van de webpagina, zodat de pagina de zware gegevens rechtstreeks vanaf die locatie kan laden.

Het resultaat is dat alles sneller laadt omdat het content delivery netwerk van waaruit de browser de video laadt dichter bij de gebruiker staat dan de originele server van het bedrijf.

Edge computing is een verdere evolutie van deze methode. Hier wordt de berekening van tijdkritische of latentie-intolerante taken dichter bij de gebruiker gebracht, aangezien internetgebruikers en aangesloten apparaten meer gegevens produceren dan ooit tevoren.

Hoe Edge Computing werkt

Edge computing is een laag tussen een internetgebruiker en het datacenter van een website of de cloud. De edge is elke computerinfrastructuur die dichter bij de gebruiker staat dan een clouddatacenter. Enterprise-applicaties worden automatisch geïmplementeerd, bijgewerkt en beëindigd aan de rand.

Als technologie heeft edge computing geen standaard, wat betekent dat verschillende bedrijven het op hun unieke manier implementeren. De volgende functies zijn echter nodig om edge computing te implementeren.

• Cloud – Uw kerncomputersysteem. Dit kan een service zijn zoals AWS, Google Cloud of uw eigen privécloud.
  
• Randknooppunten – Dit is elk hardwaresysteem dat code kan uitvoeren en via internet verbinding kan maken met het clouddatacenter.
  
• Beheerplatform – Een softwaretoepassing of besturingssysteem om software-implementatie en -beheer op alle edge-knooppunten en de cloud te beheren.
  
• Automatisering – Load balancing tussen uw cloud- en edge-nodes. Een systeem dat indien nodig en zonder menselijke tussenkomst de juiste applicatie op het rechterrandknooppunt implementeert en beëindigt. Containerisatiebenaderingen zoals Kubernetes zijn hier winnaars.

Er zijn twee manieren om edge computing te implementeren:

1. Cloud Services – Grote cloud computing-platforms van Google Cloud naar AWS en Azuur ze hebben allemaal geïntegreerde services die het gemakkelijk maken om edge computing te implementeren.
   
2. DIY-architectuur – Hier moet u zelf uw hardware- en softwareserversystemen opzetten. Red Hat biedt een hybride cloudbesturingssysteem genaamd OpenShift en een lichtere versie genaamd Apparaatrand dat is ideaal voor het maken van edge-knooppunten.

De voordelen van edge computing

De mogelijkheid om uw toepassingen aan de rand te hosten, biedt vele voordelen voor een breed scala aan toepassingen. Deze voordelen omvatten:

1. Latentiereductie – Edge computing-knooppunten die zich dichter bij edge-apparaten bevinden, betekent minder latentie (de tijd die gegevens nodig hebben om van een apparaat naar de server en terug te reizen).
   
2. Verbeterde operationele efficiëntie – Door gebruik te maken van lagere latenties aan de edge en deze te combineren met de maximale computerbronnen van de cloud, kan de systeemefficiëntie worden gemaximaliseerd.
   
3. Verbeterde betrouwbaarheid – Systemen die zowel een core-cloud als edge-nodes gebruiken, zijn daardoor veerkrachtiger en betrouwbaarder.
   
4. Lagere bandbreedtekosten – Als u niet zoveel gegevens via internet naar het clouddatacenter van een bedrijf hoeft te sturen, kan dit aanzienlijke kostenbesparingen opleveren, afhankelijk van de toepassing.
   
5. Regulatory Compliance – De mogelijkheid om de gegevens van gebruikers te laten verwerken in de plaats van de gebruiker kan bedrijven helpen om te voldoen aan de voorschriften voor gegevensprivacy.

Uitdagingen en risico's

Edge computing brengt ook zijn uitdagingen met zich mee en de belangrijkste zijn:

1. Groter aanvalsoppervlak – Een systeem dat over meerdere knooppunten is verspreid, creëert een groter oppervlak voor potentiële aanvallen. Dit kan variëren van infrastructuur veiligheid voor privacykwesties van gebruikers.
   
2. Verhoogde beveiligingsuitdagingen – Het onderhouden van infrastructuur op meerdere locaties brengt meer beveiligingsuitdagingen met zich mee dan bijvoorbeeld het fysiek beveiligen van één datacenter.
   
3. Beperkte rekencapaciteit – De typische edge-infrastructuur biedt veel minder rekencapaciteit dan een cloudomgeving, waardoor de cloud de nummer 1 optie is voor strikt rekenintensieve applicaties.

Edge-computing versus cloud-computing

De rand maakt deel uit van de wolk. Het is een vergelijkbare service die fysiek dichter bij de gebruiker staat, een uitbreiding van de cloud die de rekenefficiëntie verbetert door tijdkritische taken uit te voeren.

U kunt geen edge-architectuur hebben zonder eerst een cloud te hebben. Bovendien heeft de cloud zijn voordelen over de rand, zodra tijd- en latentieproblemen niet kritiek zijn.

Edge Computing versus kunstmatige intelligentie

sommige kunstmatige intelligentie toepassingen zoals beveiliging en ID-systemen kunnen enorm profiteren van netwerken met lage latentie. Edge computing maakt het mogelijk om machine learning-modellen direct in de buurt van de edge-apparaten die de gegevens genereren uit te voeren.

De voordelen zijn onder meer snellere responstijden, een lager bandbreedteverbruik en verbeterde beveiliging. Edge-computing en AI zijn complementaire technologieën die elkaar waarschijnlijk zullen blijven versterken.

Edge Computing versus 5G-netwerken

5G-netwerken beloven hogere snelheden en lagere latentie, maar een gemiddelde retour van een gebruiker naar een clouddatacenter en terug naar de gebruiker duurt 100-300ms. Dit betekent dat 5G-netwerken alleen hogere snelheden kunnen bieden, maar geen lagere latenties.

Om de latentietijden te verkorten, hebben 5G-netwerken edge-computing-integratie nodig om de latentie van 10-20 ms te bereiken waardoor ze zouden schitteren. Alleen bij deze lagere latenties zullen autonome voertuigen, industriële machines en vele andere real-world toepassingen levensvatbaar worden.

Populaire Edge-apparaten

Edge-apparaten verzamelen en verwerken gegevens lokaal terwijl ze communiceren met hun fysieke omgeving of andere nuttige functies uitvoeren.

De volgende zijn populaire apparaattypen die kunnen profiteren van een edge-computing-architectuur:

1. Slimme luidsprekers
2. smartphones
3. robots
4. Smart Watches
5. Internet of Things (IoT) -apparaten
6. Autonome voertuigen
7. Point of sales (POS)-systemen

Edge Computing-toepassingen

Een breed scala aan industrieën kan profiteren van de integratie van edge computing. Hier zijn een paar:

1. Smart grids voor efficiënte elektriciteitsopwekking en -distributie.
2. Slimme huizen die inspelen op de behoeften van hun bewoners.
3. Slimme steden met toepassingen voor infrastructuurbewaking, transport en beveiliging.
4. Moderne landbouwsystemen met IoT-sensoren en klimaatbeheersing om de opbrengst te verhogen.
5. Verkeersmanagement in steden.
6. Autonome navigatiediensten voor drones, auto's en militaire toepassingen.
7. Asset monitoring op afstand, zoals olie- en gasinstallaties.
8. Fabrieken die industrie 4.0-principes integreren.
9. Winkels en productmagazijnbeheer.
10. Patiëntbewakingssystemen voor ziekenhuizen.
11. Voorspellend onderhoud van hightech producten zoals motoren.
12. Spraak- en audioverwerkingstoepassingen.
13. Machine learning-toepassingen.
14. Virtuele en augmented reality-systemen.
15. Verbeterde beveiligingstoepassingen.
16. Streaming- en contentleveringsdiensten.

Infrastructuur en serviceproviders

Afhankelijk van de manier waarop u edge computing wilt benaderen, zijn er verschillende serviceproviders met unieke oplossingen. Dit zijn de topbedrijven.

• KubeEdge - Open source containerisatieoplossing voor edge-apparaten.
• Red Hat OpenShift - Gedistribueerd cloudbesturingssysteem.
• Alef privé rand – Plug-and-play edge-as-a-service-aanbod.
• Azure IOT Edge – IoT Edge van Microsoft.
• Google Cloud – Volledig beheerde cloud- en edge-computing as-a-service.
• ClearBlade – Edge computing-software-oplossing.

Veelgestelde vragen (FAQ's)

Conclusie

Aan het einde van deze verkenning van edge computing en de vele voordelen en toepassingen ervan, moet het duidelijk zijn dat de praktijk een blijvertje is en alleen maar kan blijven groeien.

Hoewel verschillende industrieën verschillende behoeften kunnen hebben, is het waarschijnlijk in het belang van uw organisatie om manieren te vinden om edge computing te benutten voordat uw concurrentie dat doet.