Robno računalništvo: kaj je to? Koristi, tveganja in več

Robno računalništvo je ogrodje za porazdeljeno računalništvo, ki uporabnikom ali virom podatkov približa zmogljivosti računalništva in shranjevanja podatkov poslovne programske opreme.

Cilj robnega računalništva je zmanjšati zakasnitev med uporabnikom in strežnikom ter zmanjšati porabo pasovne širine aplikacije. Ocenjuje se, da 175 zetabajtov podatkov bodo do leta 2025 ustvarjene po vsem svetu, pri čemer bodo robne naprave ustvarile več kot polovico vseh.

Robno računalništvo ni standardizirana tehnologija, temveč je arhitekturni pristop, metoda za nadaljnjo optimizacijo podatkovnih centrov in sistemov v oblaku.

Ta objava obravnava robno računalništvo, kaj pomeni za internet na splošno, za infrastrukturo in razvoj prihodnjih aplikacij.

Kratka zgodovina

Zgodnji internet je bil preprost – postavil si strežnik in mimo so prišli obiskovalci. Ko pa je splet rasel in vključeval težke medijske vsebine, kot so videoposnetki, so se strežniki začeli preobremenjevati, pasovne širine so se zamašile in zakasnitev se je povečala.

Da bi rešili problem, so se razvila omrežja za dostavo vsebine, da bi zagotovila domiselno, a praktično rešitev. Lahko bi vzdrževali svoje spletno mesto takšno, kot je bilo, vendar bi dostavo težkih podatkov, kot so videoposnetki, izvajali zunanji izvajalci. Omrežja za dostavo vsebine so prisotna na več lokacijah, zaradi česar je tudi manjšim podjetjem lažje in ceneje optimizirati spletno izkušnjo.

Če uporabnik obišče tako optimizirano spletno stran, bo strežnik podjetja spletno stran predstavil kot običajno. Če pa stran vsebuje velike količine podatkov, bi bila njena lokacija preprosto vključena v kodo spletne strani, tako da lahko stran naloži velike količine podatkov neposredno s te lokacije.

Posledica tega je, da se vse naloži hitreje, ker je omrežje za dostavo vsebine, iz katerega brskalnik nalaga video, bližje uporabniku kot prvotni strežnik podjetja.

Robno računalništvo je nadaljnji razvoj te metode. Tukaj je računanje časovno kritičnih nalog ali nalog, ki niso tolerantne na zakasnitev, približano uporabniku, saj uporabniki interneta in povezane naprave proizvedejo več podatkov kot kdaj koli prej.

Kako deluje robno računalništvo

Robno računalništvo je plast med internetnim uporabnikom in podatkovnim centrom spletnega mesta ali oblakom. Rob je vsaka računalniška infrastruktura, ki je bližje uporabniku kot podatkovni center v oblaku. Podjetniške aplikacije se samodejno uvedejo, posodobijo in zaprejo na robu.

Robno računalništvo kot tehnologija nima standarda, kar pomeni, da ga različna podjetja izvajajo na svoje edinstvene načine. Naslednje funkcije pa so potrebne za implementacijo robnega računalništva.

• Cloud – Vaš osrednji računalniški sistem. Lahko je storitev, kot je AWS, Google Cloud ali vaš zasebni oblak.
  
• Robna vozlišča – To je vsak sistem strojne opreme, ki lahko izvede kodo in se prek interneta poveže nazaj v podatkovni center v oblaku.
  
• Platforma za upravljanje – Programska aplikacija ali operacijski sistem za upravljanje uvajanja programske opreme in administracije v vseh robnih vozliščih in oblaku.
  
• Avtomatizacija – Uravnoteženje obremenitve med vašim oblakom in robnimi vozlišči. Sistem, ki uvede in prekine pravo aplikacijo na vozlišču desnega roba, ko je to potrebno in brez človeškega vnosa. Kontejnerski pristopi, kot je Kubernetes, so tukaj zmagovalci.

Obstajata dva načina za implementacijo robnega računalništva:

1. Cloud Services – Glavne platforme računalništva v oblaku iz Google Cloud do AWS in Azure vsi imajo integrirane storitve, ki olajšajo implementacijo robnega računalništva.
   
2. DIY arhitektura – Tukaj boste morali sami nastaviti svojo strojno in programsko opremo strežniških sistemov. Red Hat ponuja hibridni operacijski sistem v oblaku, imenovan openshift in lažjo različico, imenovano Device Edge ki je idealen za ustvarjanje robnih vozlišč.

Prednosti robnega računalništva

Možnost gostovanja vaših aplikacij na robu prinaša številne prednosti za širok nabor aplikacij. Te prednosti vključujejo:

1. Zmanjšanje zakasnitve – Robna računalniška vozlišča, ki so bližje robnim napravam, pomenijo manjšo zakasnitev (čas, potreben, da podatki potujejo od naprave do strežnika in nazaj).
   
2. Izboljšana operativna učinkovitost – Z izkoriščanjem prednosti nižjih zakasnitev na robu in združevanjem z največjimi računalniškimi viri oblaka je mogoče povečati učinkovitost sistema.
   
3. Izboljšana zanesljivost – Sistemi, ki uporabljajo tako osrednji oblak kot robna vozlišča, so posledično bolj odporni in zanesljivi.
   
4. Nižji stroški pasovne širine – Če vam ni treba pošiljati toliko podatkov po internetu v podatkovni center v oblaku podjetja, lahko to pomeni znatne prihranke pri stroških, odvisno od aplikacije.
   
5. Skladnost z zakonodajo – Možnost, da se uporabniški podatki obdelujejo na uporabnikovi lokaciji, lahko podjetjem pomaga pri izpolnjevanju predpisov o zasebnosti podatkov.

Izzivi in ​​tveganja

Robno računalništvo ima tudi svoje izzive, glavni pa so:

1. Večja napadalna površina – Sistem, ki je razpršen na več vozlišč, ustvari večjo površino za morebitne napade. To lahko sega od varnosti infrastrukture do težav z zasebnostjo uporabnikov.
   
2. Povečani varnostni izzivi – Vzdrževanje infrastrukture na več lokacijah predstavlja več varnostnih izzivov kot fizično varovanje enega samega podatkovnega centra, na primer.
   
3. Omejena računalniška zmogljivost – Tipična robna infrastruktura ponuja veliko manj računalniških zmogljivosti kot okolje v oblaku, zaradi česar je oblak možnost številka 1 za aplikacije, ki so strogo računalniško intenzivne.

Edge Computing Vs Cloud Computing

Rob je del oblaka. Gre za podobno storitev, ki je fizično bližje uporabniku, razširitev oblaka, ki izboljša računalniško učinkovitost z reševanjem časovno kritičnih nalog.

Ne morete imeti robne arhitekture, ne da bi prej imeli oblak. Poleg tega ima oblak svoje prednosti pred robom, ko težave s časom in zakasnitvijo niso kritične.

Robno računalništvo proti umetni inteligenci

nekateri Umetna inteligenca aplikacije, kot so varnostni in identifikacijski sistemi, imajo lahko izjemno korist od omrežij z nizko zakasnitvijo. Robno računalništvo omogoča izvajanje modelov strojnega učenja neposredno blizu robnih naprav, ki ustvarjajo podatke.

Prednosti vključujejo hitrejše odzivne čase, manjšo porabo pasovne širine in izboljšano varnost. Robno računalništvo in umetna inteligenca sta komplementarni tehnologiji, ki se bosta verjetno še naprej krepili.

Robno računalništvo proti omrežjem 5G

Omrežja 5G obljubljajo višje hitrosti in manjšo zakasnitev, vendar povprečna povratna pot od uporabnika do podatkovnega centra v oblaku in nazaj do uporabnika traja 100–300 ms. To pomeni, da lahko omrežja 5G sama ponudijo samo višje hitrosti, ne pa tudi nižjih zakasnitev.

Za zmanjšanje zakasnitve potrebujejo omrežja 5G integracijo robnega računalništva, da dosežejo zakasnitev 10–20 ms, s katero bodo zasijala. Le pri teh nižjih zakasnitvah bodo avtonomna vozila, industrijski stroji in številne druge aplikacije v realnem svetu postale izvedljive.

Priljubljene naprave Edge

Naprave Edge zbirajo in obdelujejo podatke lokalno med interakcijo s svojim fizičnim okoljem ali izvajanjem drugih uporabnih funkcij.

Sledijo priljubljene vrste naprav, ki jim lahko koristi arhitektura robnega računalništva:

1. Pametni zvočniki
2. Pametni telefoni
3. roboti
4. Pametne ure
5. Naprave interneta stvari (IoT)
6. Avtonomna vozila
7. Sistemi prodajnih mest (POS).

Aplikacije za robno računalništvo

Integracija robnega računalništva lahko koristi številnim panogam. Tukaj je nekaj:

1. Pametna omrežja za učinkovito proizvodnjo in distribucijo električne energije.
2. Pametni domovi, ki zadovoljujejo potrebe svojih stanovalcev.
3. Pametna mesta z nadzorom infrastrukture, transportom in varnostnimi aplikacijami.
4. Sodobni kmetijski sistemi s senzorji IoT in nadzorom podnebja za povečanje pridelka.
5. Urejanje prometa v mestih.
6. Avtonomne navigacijske storitve za drone, avtomobile in vojaške aplikacije.
7. Oddaljeno spremljanje sredstev, kot so naftne in plinske naprave.
8. Proizvodni obrati, ki integrirajo načela industrije 4.0.
9. Vodenje maloprodajnih trgovin in skladišč izdelkov.
10. Sistemi za spremljanje bolnikov v bolnišnicah.
11. Prediktivno vzdrževanje visokotehnoloških izdelkov, kot so motorji.
12. Aplikacije za obdelavo govora in zvoka.
13. Aplikacije za strojno učenje.
14. Sistemi navidezne in obogatene resničnosti.
15. Izboljšane varnostne aplikacije.
16. Storitve pretakanja in dostave vsebin.

Ponudniki infrastrukture in storitev

Odvisno od tega, na kakšen način se želite lotiti robnega računalništva, obstajajo različni ponudniki storitev z edinstvenimi rešitvami. Tukaj so najboljša podjetja.

• KubeEdge – Odprtokodna kontejnerska rešitev za robne naprave.
• Red Hat OpenShift – Porazdeljeni operacijski sistem v oblaku.
• Alef Private Edge – Ponudba Plug-and-play na robu kot storitev.
• Azure IoT Edge – IoT Edge od Microsofta.
• Google Cloud – Popolnoma upravljan oblak in robno računalništvo kot storitev.
• ClearBlade – Programska rešitev za robno računalništvo.

Pogosto zastavljena vprašanja (FAQ)

zaključek

Ko smo prišli do konca tega raziskovanja robnega računalništva in njegovih številnih prednosti in aplikacij, bi moralo biti jasno, da bo praksa ostala in da lahko samo še raste.

Čeprav imajo lahko različne panoge različne potrebe, je verjetno v interesu vaše organizacije, da poišče načine za izkoriščanje robnega računalništva pred vašo konkurenco.