Edge computing: ce este? Beneficii, riscuri și multe altele

Edge computing este un cadru de calcul distribuit care aduce capacitățile de calcul și stocare a datelor ale software-ului întreprinderii mai aproape de utilizatori sau sursele de date.

Scopul edge computing este de a reduce latența dintre un utilizator și un server, precum și de a minimiza utilizarea lățimii de bandă a unei aplicații. Se estimează că 175 Zettabytes de date vor fi generați în întreaga lume până în 2025, dispozitivele de vârf creând mai mult de jumătate din total.

Edge computing nu este o tehnologie standardizată, ci mai degrabă o abordare arhitecturală, o metodă de optimizare în continuare a centrelor de date și a sistemelor cloud.

Această postare analizează edge computing, ce înseamnă pentru Internet în general, pentru infrastructură și dezvoltarea viitoarelor aplicații.

O scurtă istorie

Internetul timpuriu a fost simplu – ai configurat un server și vizitatorii au venit. Dar pe măsură ce web-ul a crescut și a inclus conținut media greu, cum ar fi videoclipuri, serverele au început să se supraîncărce, lățimile de bandă s-au înfundat și latența a crescut.

Pentru a rezolva problema, rețelele de livrare de conținut au evoluat pentru a oferi o soluție ingenioasă, dar practică. Vă puteți menține site-ul așa cum era, dar externalizați livrarea de date grele, cum ar fi videoclipuri. Rețelele de livrare de conținut sunt prezente în mai multe locații, ceea ce face mai ușor și mai ieftin pentru firmele și mai mici să își optimizeze experiența pe site.

Dacă un utilizator vizitează un astfel de site optimizat, serverul companiei va prezenta pagina web ca de obicei. Cu toate acestea, dacă pagina conține date grele, locația sa ar fi pur și simplu inclusă în codul paginii web, astfel încât pagina să poată încărca datele grele direct din acea locație.

Rezultatul este că totul se încarcă mai repede, deoarece rețeaua de livrare a conținutului din care browserul încarcă videoclipul este mai aproape de utilizator decât serverul original al companiei.

Edge computing este o evoluție suplimentară a acestei metode. Aici, calculul sarcinilor critice în timp sau intolerante la latență este cel mai aproape de utilizator, deoarece utilizatorii de internet și dispozitivele conectate produc mai multe date decât oricând.

Cum funcționează Edge Computing

Edge computing este un strat între un utilizator de internet și fie centrul de date al unui site web, fie cloud. Marginea este orice infrastructură de calcul mai apropiată de utilizator decât un centru de date cloud. Aplicațiile de întreprindere sunt implementate, actualizate și terminate automat pe margine.

Ca tehnologie, edge computing nu are un standard, ceea ce înseamnă că diferite companii îl implementează în modurile lor unice. Următoarele caracteristici sunt, totuși, necesare pentru implementarea edge computing.

• Cloud – sistemul dumneavoastră de calcul de bază. Ar putea fi un serviciu precum AWS, Google Cloud sau propriul dvs. cloud privat.
  
• Edge Nodes – Acesta este orice sistem hardware care poate executa cod și se poate conecta înapoi la centrul de date cloud prin Internet.
  
• Platformă de management – ​​O aplicație software sau un sistem de operare pentru a gestiona implementarea și administrarea software-ului în toate nodurile marginale și în cloud.
  
• Automatizare – Echilibrarea încărcăturii între nodurile dvs. cloud și edge. Un sistem care implementează și termină aplicația potrivită pe nodul de la marginea dreaptă atunci când este necesar și fără intervenție umană. Abordările de containerizare precum Kubernetes sunt câștigătoare aici.

Există două moduri de a implementa edge computing:

1. Servicii cloud – Platformele majore de cloud computing de la Google Cloud la AWS și Azure au toate servicii integrate care facilitează implementarea edge computing.
   
2. Arhitectură DIY – Aici, va trebui să vă configurați singur sistemele de server hardware și software. Red Hat oferă un sistem de operare cloud hibrid numit OpenShift și o versiune mai ușoară numită Device Edge, care este ideală pentru crearea nodurilor de margine.

Beneficiile Edge Computing

Capacitatea de a vă găzdui aplicațiile pe margine vine cu multe beneficii pentru o gamă largă de aplicații. Aceste beneficii includ:

1. Reducerea latenței – Nodurile de calcul Edge fiind mai aproape de dispozitivele edge înseamnă mai puțină latență (timpul necesar pentru ca datele să circule de la un dispozitiv la server și înapoi).
   
2. Eficiență operațională îmbunătățită – Profitând de latențe mai mici la margine și combinând-o cu resursele de calcul maxime ale cloud-ului, eficiența sistemului poate fi maximizată.
   
3. Fiabilitate îmbunătățită – Sistemele care utilizează atât un cloud de bază, cât și noduri de margine sunt, prin urmare, mai rezistente și mai fiabile.
   
4. Costuri mai mici cu lățimea de bandă – Nu trebuie să trimiteți atât de multe date pe internet către centrul de date cloud al unei companii poate însemna economii semnificative de costuri, în funcție de aplicație.
   
5. Conformitatea cu reglementările – Capacitatea de a procesa datele utilizatorilor în localitatea utilizatorului poate ajuta companiile să respecte reglementările privind confidențialitatea datelor.

Provocări și riscuri

Edge computing vine și cu provocările sale, iar cele mai importante includ:

1. Suprafață de atac mai mare – Un sistem care este răspândit în mai multe noduri creează o suprafață mai mare pentru potențiale atacuri. Acest lucru poate varia de la securitatea infrastructurii la probleme de confidențialitate a utilizatorilor.
   
2. Provocări de securitate sporite – Menținerea infrastructurii în mai multe locații ridică mai multe provocări de securitate decât nevoia de a securiza fizic un singur centru de date, de exemplu.
   
3. Capacitate limitată de calcul – Infrastructura edge obișnuită oferă mult mai puține capacități de calcul decât un mediu cloud, ceea ce face din cloud opțiunea numărul 1 pentru aplicațiile strict intensive de calcul.

Edge Computing vs Cloud Computing

Marginea face parte din nor. Este un serviciu similar, care este fizic mai aproape de utilizator, o extensie a cloud-ului care îmbunătățește eficiența de calcul prin gestionarea sarcinilor critice în timp.

Nu puteți avea o arhitectură de vârf fără a avea mai întâi un nor. În plus, cloud-ul are avantajele sale față de edge, odată ce problemele de timp și de latență nu sunt critice.

Edge Computing Vs Inteligența Artificială

Unele aplicații de inteligență artificială, cum ar fi sistemele de securitate și de identificare, pot beneficia enorm de pe urma rețelelor cu latență scăzută. Edge computing face posibilă rularea modelelor de învățare automată direct în apropierea dispozitivelor edge care generează datele.

Avantajele includ timpi de răspuns mai rapizi, consum mai mic de lățime de bandă și securitate îmbunătățită. Edge computing și AI sunt tehnologii complementare care probabil vor continua să se consolideze reciproc.

Edge Computing vs rețele 5G

Rețelele 5G promit viteze mai mari și latență mai mică, dar o călătorie medie dus-întors de la un utilizator la un centru de date în cloud și înapoi la utilizator durează 100-300 ms. Aceasta înseamnă că rețelele 5G pot oferi doar viteze mai mari singure, dar nu și latențe mai mici.

Pentru a reduce timpii de latență, rețelele 5G au nevoie de integrare edge-computing pentru a atinge latența de 10-20 ms care le-ar face să strălucească. Numai la aceste latențe mai mici vor deveni viabile vehiculele autonome, mașinile industriale și multe alte aplicații din lumea reală.

Dispozitive Edge populare

Dispozitivele Edge colectează și procesează date local în timp ce interacționează cu mediile lor fizice sau îndeplinesc alte funcții utile.

Următoarele sunt tipuri de dispozitive populare care pot beneficia de o arhitectură edge-computing:

1. Difuzoare inteligente
2. Smartphone-uri
3. Roboți
4. Ceasuri inteligente
5. Dispozitive Internet of Things (IoT).
6. Vehicule autonome
7. Sisteme puncte de vânzare (POS).

Aplicații Edge Computing

O gamă largă de industrii pot beneficia de integrarea edge computing. Aici sunt câteva:

1. Rețele inteligente pentru generarea și distribuția eficientă a energiei electrice.
2. Case inteligente care răspund nevoilor ocupanților lor.
3. Orașe inteligente cu aplicații de monitorizare a infrastructurii, transport și securitate.
4. Sisteme agricole moderne cu senzori IoT și control climatic pentru a spori randamentele.
5. Managementul traficului în orașe.
6. Servicii de navigație autonome pentru drone, mașini și aplicații militare.
7. Monitorizarea de la distanță a activelor, cum ar fi instalațiile de petrol și gaze.
8. Fabrici de producție care integrează principiile industriei 4.0.
9. Gestionarea magazinelor de vânzare cu amănuntul și a depozitelor de produse.
10. Sisteme de monitorizare a pacientului pentru spitale.
11. Întreținerea predictivă a produselor de înaltă tehnologie, cum ar fi motoarele.
12. Aplicații de procesare a vorbirii și audio.
13. Aplicații de învățare automată.
14. Sisteme de realitate virtuală și augmentată.
15. Aplicații de securitate îmbunătățite.
16. Servicii de streaming și livrare de conținut.

Furnizori de infrastructură și servicii

În funcție de modul în care doriți să abordați edge computing, există diferiți furnizori de servicii cu soluții unice. Aici sunt companiile de top.

• KubeEdge – Soluție de containerizare open source pentru dispozitive edge.
• Red Hat OpenShift – Sistem de operare cloud distribuit.
• Alef Private Edge – Ofertă edge ca serviciu Plug-and-play.
• Azure IoT Edge – IoT Edge de la Microsoft.
• Google Cloud – Cloud gestionat complet și edge computing ca serviciu.
• ClearBlade – soluție software de calcul Edge.

Întrebări frecvente (FAQs)

Concluzie

Ajungând la sfârșitul acestei explorări a edge computing și a numeroaselor sale beneficii și aplicații, ar trebui să fie clar că practica este aici pentru a rămâne și nu poate decât să continue să crească.

Deși diferite industrii ar putea avea nevoi diferite, este probabil în interesul organizației dvs. să găsească modalități de a utiliza edge computing înainte ca concurența să o facă.