На протяжении многих лет компании ищут способы максимально повысить качество обслуживания клиентов без ущерба для безопасности или увеличения затрат. Периферийные вычисления помогают создавать приложения, которые работают быстрее, надежнее и безопаснее, что может даже привести к увеличению рентабельности инвестиций для клиентов, пишет на портале The New Stack Шералин Бартельми, руководитель отдела продуктов, маркетинга и успеха клиентов в Cox Edge, облачном стартапе компании Cox Communications.

Сегодня у разработчиков есть несколько вариантов запуска и развертывания своих рабочих нагрузок. Они могут выбрать развертывание:

  • на самом устройстве: например, на гарнитуре дополненной реальности (AR) или на производственном станке;
  • на онпремисных серверах: в клиентских локациях или в частном облаке;
  • в публичном облаке: в дата-центрах, управляемых облачными компаниями, такими как Amazon и Google;
  • в периферийном облаке: где провайдеры «последней мили» управляют сотнями дата-центров на уровне региона.

Для приложений, которым требуется низкая задержка, малая стоимость подключения и надежное бесперебойное соединение, логичным выбором могут стать периферийные вычисления.

Что такое Edge Computing?

Периферийные вычисления позволяют приблизить вычисления, хранение и аналитику к устройствам и местам, где генерируются данные, вместо того чтобы перемещать их в центральное облако, расположенное иногда за тысячи километров.

Например, дополненная реальность может повысить эффективность и производительность людей, имеющих дело с критическими ситуациями в реальном мире, такими как удаленные операции или ремонт оборудования в полевых условиях.

С помощью AR инструкции могут быть выведены на такие устройства, как смартфоны и смарт-очки, что облегчает работникам выполнение их задач и устраняет необходимость звонить или возвращаться в офис для получения помощи или дальнейших инструкций.

Когда речь заходит об AR, большинство пользователей хотят, чтобы им не приходилось пользоваться руками (hands-free). Однако использование смартфонов, которые являются наиболее распространенными устройствами, без помощи рук зачастую невозможно. Идеальный вариант — применение смарт-очков.

Как смарт-очки с поддержкой 4G и периферийные вычисления обеспечивают опыт hands-free

Видеопотоки, генерируемые смарт-очками и смартфонами, могут быть направлены на локальные периферийные серверы для анализа. Там из этих потоков извлекается информация о местоположении и ориентации, которая затем выводится на смарт-устройства пользователя.

4G и вычисления, выполняемые на периферии, а не в центральном облаке, снижают задержку до 10-25 мс. Это больше, чем сверхнизкая задержка, которую обещает 5G (потенциально менее 5 мс), но это приемлемо для AR/VR.

Кроме того, перенос вычислений на периферию может помочь устранить необходимость в пользовательских устройствах для выполнения вычислений. Это может позволить создать более дешевые и тонкие устройства с лучшим временем автономной работы, которые пользователям будет удобнее носить в течение длительных периодов времени.

В будущем у разработчиков появится дополнительный выбор для размещения рабочих нагрузок:

  • периферийные устройства: разработчик сможет развернуть контейнерную версию ПО на конечном устройстве, таком как AR-гарнитура;
  • онпремисная периферия: на сервере в помещении заказчика, где развернуто приложение;
  • периферия сети: на сервере в точке присутствия (POP) или в дата-центре провайдера «последней мили»;
  • региональная периферия: на сервере, расположенном в точке обмена интернет-трафика (IX) или в дата-центре Tier-2 (ниже оператора Tier-1).

Развертывание приложения на периферии может дать множество преимуществ в плане производительности:

  1. скорость обработки. Самым большим преимуществом периферийных вычислений является значительное повышение достижимой скорости обработки. Благодаря перемещению рабочих нагрузок ближе к устройствам и конечным пользователям, данные проходят меньшее расстояние через меньшее количество сетевых переходов, что может приводить к ускорению отклика и уменьшению задержки. Пример: мониторинг пациентов в больнице требует отправки уведомлений врачам практически в режиме реального времени, предупреждая их об изменении тенденции состояния или поведения пациента;
  2. более надежные приложения. Меньшее количество сетевых переходов уменьшает проблему перегруженности Интернета, что может привести к меньшему количеству сетевых проблем, которые могут повлиять на производительность приложений. Пример: такие объекты, как нефте- и газораспределительные станции, используют распределенные экологические датчики для проверки утечек газа. В то же время эти датчики отслеживают данные объекты на предмет признаков неисправности, которая может привести к взрыву или разливу нефти, и подают сигналы тревоги при нарушении пороговых значений. Такие критически важные сценарии использования требуют, чтобы обработка и хранение данных находились как можно ближе к оборудованию. Ожидание обработки и отправки данных с центральных серверов в облаке может привести к катастрофе;
  3. точки присутствия. Фильтрация и кэширование данных на периферии может приводить к уменьшению объема данных, отправляемых в облако, что позволяет экономить пропускную способность и снижать затраты на трафик. Пример: сеть доставки контента (CDN) кэширует данные на периферийных серверах и отправляет запросы обратно на исходные серверы только тогда, когда содержимое кэша устарело;
  4. суверенитет и конфиденциальность данных. Данные хранятся на серверах в помещениях клиентов или на серверах, управляемых телеком-операторами. Это может повысить физическую безопасность данных и помочь в соблюдении местных законов, требующих, чтобы данные оставались в стране. Пример: компании, которым необходимо хранить данные на серверах в определенном месте или только в отдельной стране. Это могут быть медицинские или финансовые данные клиентов, персонально идентифицируемая информация. Или правительства могут требовать от провайдеров осуществлять определенные типы трафика в границах страны;
  5. более эффективные методы обеспечения безопасности. Поскольку компании стремятся с помощью периферийных приложений повысить эффективность и снизить затраты, им необходима уверенность в том, что эти приложения защищены. Ведущие Edge- и CDN-провайдеры предоставляют компаниям инфраструктуру безопасности, которая может смягчать атаки на периферию, снижая вероятность сбоев в работе бизнеса. Пример: политики безопасности и конфигурации брандмауэров могут разрешать или блокировать трафик на основе IP-адреса, географического положения или если интенсивность входящего трафика превышает заданный порог. Очевидно, что это очень небольшая часть того, что могут обеспечить эти платформы безопасности. Так, в случае DDOS-атак входящий трафик перенаправляется в дата-центры, где подвергается «очистке». И только чистый трафик направляется по назначению;
  6. масштабируемость. Разработчики могут динамически создавать рабочие нагрузки и увеличивать или уменьшать их в зависимости от потребностей, сохраняя контроль над расходами при обеспечении низкой задержки. Пример: рабочие нагрузки, которые могут быть масштабированы в мгновение ока во время масштабных спортивных мероприятий, таких как чемпионат мира по футболу, или крупных событий, таких как президентские выборы.

Что изменится с приходом 5G?

5G обещает значительно снизить задержки в сети, но разработчикам не нужно ждать полного развертывания 5G, прежде чем начать изучать и использовать возможности периферийных вычислений.

Периферийное облако, периферийные вычисления и 4G обеспечивают мобильность и скорость, необходимые многим приложениям.

Тем, кто работает в основном с фиксированными приложениями, Edge и 4G помогут уже сейчас создавать высокопроизводительные приложения, отвечающие разнообразным потребностям клиентов.