Периферийные вычисления (Edge computing) быстро эволюционируют от теории к практике. Опрошенные порталом Enterprisers Project эксперты обсуждают три реальных сценария их использования, которые открывают новые возможности для бизнеса.
Основные концепции периферийных вычислений относительно просты для понимания. Подобно централизованному дата-центру, периферийная инфраструктура предоставляет вычислительные и другие ресурсы, необходимые приложениям, но при этом обеспечивает физическую близость этих требований к приложениям и их данным. Термин «периферийный сервер» означает перемещение функций традиционного сервера ближе к их наиболее оптимальному расположению, будь то по производительности, безопасности, стоимости или другим причинам.
По определению, периферийные серверы размещаются за пределами традиционного дата-центра и выполняют функции вычислений, сетей, хранения и безопасности в непосредственной близости от того места, где они нужны пользователям — например, там, где создаются данные в медицинских учреждениях или на производстве.
Периферийные вычисления расширяют значение традиционного ИТ-термина «онпремис». Вместо того чтобы подразумевать физический дата-центр или другое централизованное местоположение, при периферийных вычислениях «онпремис» может быть практически в любом месте, где находятся ваши приложения и данные.
После того, как появилась ясность с концепцией, естественным будет следующий вопрос: что я могу сделать с помощью периферийных вычислений?
Это очень широкая область, и некоторые сценарии использования являются весьма перспективными. Например, много говорят о взаимосвязи между Edge, IoT и 5G — даже если последняя часть этого трио еще не готова к началу работы. Но эти категории подпитывают друг друга, что создает дополнительный интерес и волнение.
«Edge стимулирует внедрение 5G на предприятиях и является платформой для реализации различных сценариев, — говорит Шамик Мишра, технический директор по подключенности компании Capgemini Engineering. — Эти сценарии могут выиграть от наличия массово распределенной облачной среды, подключенной к сетям 5G с низкой задержкой. Это обеспечивает автоматизацию, новые инновации и новые бизнес-модели, использующие данные и облако».
Здесь возникает своего рода трио корпоративных ресурсов «периферия-облако-данные», хотя до реального его применения еще относительно далеко.
По словам Дина Богдановича, технического директора компании Alef, большинство предприятий все еще находятся на стадии изучения периферийных вычислений. Операторы сетей (они же телекоммуникационные компании) являются настоящими первопроходцами с наиболее развернутыми сценариями использования, такими как виртуализированные сети радиодоступа и доставки контента. Технологический евангелист Red Hat Гордон Хафф отмечает, что в 2022 г. vRAN станут все более важным сценарием использования. По мере созревания сценариев использования, определяемых операторами, они проложат путь к более широкому внедрению Edge и инновациям.
«Это хороший шаг вперед и для предприятий, поскольку экосистема периферийных вычислений растет, совершенствуется и укрепляется, что облегчает ее внедрение на предприятиях», — говорит Богданович.
Учитывая вышесказанное, давайте рассмотрим три примера того, как некоторые предприятия внедряют и/или используют периферийные архитектуры, оборудование и приложения сегодня (или будут использовать в ближайшее время). Мы также расскажем о ключевых моментах, которые, вероятно, вызовут интерес к дополнительным сценариям использования в других отраслях или организационных контекстах. Каждый из них должен помочь связать основные концепции с реальным применением.
1. Обеспечение удаленного мониторинга и предиктивного обслуживания
Edge и IoT естественным образом сочетаются друг с другом. Как следствие, большое внимание уделяется применению периферийных приложений в производстве, складском хозяйстве и цепочках поставок.
Периферийная инфраструктура — это то, что позволяет создать, например, «умный» заводской цех, оснащенный датчиками и другими подключенными устройствами, которые генерируют бесконечные потоки данных.
«Производственный и складской секторы были первыми пользователями таких решений, как профилактическое обслуживание и удаленная поддержка с помощью дополненной/виртуальной реальности (AR/VR) на базе онпремисных периферийных вычислительных систем, — рассказывает Шамик Мишра. — Автоматизация складов с помощью робототехники, решения на основе определения местоположения и оптимизация цепочек поставок также рассматриваются как ключевые сценарии использования Edge».
Особой технологией, за которой следует следить, является компьютерное зрение — ИИ-дисциплина, сосредоточенная на распознавании изображений и/или видео с помощью компьютера.
«В промышленности ведется очень интересная работа по созданию „умного“ заводского цеха с использованием компьютерного зрения для выявления недостатков в качестве продукции до того, как они станут заметны человеку», — говорит Пол Легато, вице-президент по разработке платформы Wallaroo.
Эксперты ожидают, что приложения компьютерного зрения, работающие на базе периферийной инфраструктуры, станут источником новых сценариев использования в будущем.
«Видеокамеры могут стать самыми лучшими датчиками, и они либо уже присутствуют — например, камеры наблюдения — либо могут быть легко добавлены в периферийную вычислительную среду, — говорит Саурабх Мишра, старший менеджер SAS по IoT, добавляя, что компьютерное зрение лежит в основе самых интересных сценариев использования, которые он видит сегодня. Более того, существует высокий потенциал для дополнительных приложений.
«Компьютерное зрение может поддерживать различные сценарии на периферии благодаря своей гибкости, — считает он. — Это особенно полезно в сценариях, связанных с проверкой качества в дискретном производстве, связанных с безопасностью, таких как обнаружение нарушителей или объектов в ограниченном пространстве, или с обнаружением близости, количества и потока людей в пространстве, чтобы помочь в социальном дистанцировании или понимании схем движения».
Легато предлагает количественную оценку того, какие преимущества может принести более широкое внедрение периферийных вычислений для обеспечения таких сценариев: «Если вы сможете увеличить выход продукции на каждом этапе
Если не ограничиваться «производством» и подумать об оптимизации процессов в целом, то возможности будут еще шире. Даже такой «базис», как управление энергопотреблением в организации, может быть улучшен подобным образом. Оно также может быть предиктивным, а не только реактивным.
«Предиктивное техническое обслуживание — это еще один сценарий использования, когда на оборудовании установлен промышленный ПК, который принимает необработанные потоки данных о температуре, вибрации, влажности и предсказывает, когда необходимо провести техническое обслуживание до фактического выхода оборудования из строя», — говорит Легато.
Богданович отмечает, что это может найти применение во многих отраслях промышленности, особенно в тех, где высока плата на простой или отказ оборудования. «Например, производители реактивных двигателей для самолетов уже применяют предиктивное обслуживание, когда по прибытии самолета команда технического обслуживания готова исправить и заменить необходимые детали двигателя, — говорит Богданович. — Предприятия здравоохранения применяют его для мониторинга пациентов, улучшения обслуживания, а также для защиты данных пациентов».
Подводя итоги: речь идет об автоматизации (подкрепленной ИИ/MО — в случае использования компьютерного зрения) и оптимизации для улучшения результатов бизнеса. Хотя фокус на производстве/складском хозяйстве/цепочке поставок вполне понятен, вопросы качества, безопасности, производительности и эффективности распространяются на все отрасли и бизнес-требования.
2. Повышение производительности приложений и улучшение пользовательского опыта
Сети доставки контента (CDN) — один из лучших современных примеров применения концепций Edge: они улучшают потребительский веб-опыт, приближая веб-контент к тому, кто его потребляет (т. е. читает, слушает, смотрит).
Это широко применимо к внешним и внутренним клиентам: если ваши пользователи требуют скорости (как это часто бывает), то задержка — ваш враг. Приближение традиционных ресурсов инфраструктуры как можно ближе к месту выполнения приложений и/или обработки данных может помочь уменьшить задержку.
«Компании могут развертывать приложения на периферии, чтобы обеспечить низкую задержку — главное требование потребителей при использовании приложений, — говорит Шахед Мазумдер, глобальный директор по телекоммуникационным решениям Aerospike. — Задержка зависит от расстояния, пройденного по сети, вычислительной нагрузки и объема транзакций базы данных/необходимого времени обработки».
Потребительские ожидания — сколько времени требуется для загрузки веб-сайта или начала воспроизведения видео — могут служить наиболее ярким примером, но они легко переносятся в повседневную деловую среду. На самом деле, переход к удаленным/гибридным рабочим местам подчеркивает потребность в высокопроизводительных приложениях.
«Поскольку удаленная работа остается, видеоконференции и средства повышения производительности/сотрудничества являются одними из самых распространенных и важных периферийных задач», — отмечает Мазумдер.
Когда время имеет первостепенное значение — особенно время, измеряемое в мельчайших приращениях, — edge-вычисления могут оказаться весьма полезными. Мазумдер говорит, что, например, обнаружение мошенничества будет критически важной областью для периферийных вычислений: «Обнаруживать мошенничество обычно требуется за доли миллисекунды».
Как и другие эксперты, он ожидает все большего пересечения между ИИ/МО и Edge: «Сценарии распознавания объектов/видео выигрывают от низкой задержки и все больше набирают обороты в телекоммуникациях».
Подводя итоги: периферийные вычисления полезны во многих сценариях, где низкая задержка является важным требованием. И их редко следует рассматривать как отдельную технологию или стратегию — они все чаще будут идти рука об руку с другими основными компонентами портфеля ИТ-руководителя, включая гибридное/мультиоблако, ИИ/МО и IoT.
3. Принятие новых подходов к безопасности, отвечающих современным средам
Еще один основной принцип периферийных вычислений заключается в том, что они также позволяют более распределенно подходить к логике приложений и/или бизнес-логике. Логика перемещается на периферию, где она необходима, а не привязывается к централизованному месту, такому как традиционный дата-центр или облако.
Скорее всего, вы видите и слышите много размышлений о безопасности периферийных сред, как в первые дни облачных вычислений. Хотя безопасность всегда должна быть приоритетом, при взгляде на периферийные архитектуры исключительно с точки зрения риска упускается значительная возможность: периферийные архитектуры могут реально укрепить безопасность.
«Перенося логику авторизации и контроля доступа на периферию, предприятия получают возможность стандартизировать логику авторизации в различных приложениях, разгружая при этом отдельные приложения», — объясняет Джош Джонсон, корпоративный архитектор Akamai.
Это особенно важно для трафика API. «На большинстве предприятий различные API управляются многими отдельными командами и подразделениями, размещаются в разрозненных дата-центрах, а потребители API находятся по всему миру, — говорит Джонсон. — Чтобы обойти эту проблему, предприятия могут использовать периферийные вычисления для стандартизации логики управления доступом независимо от местонахождения пользователей и приложений, что означает, что жертв производительности больше не будет».
Ориентированная на безопасность edge-архитектура может также ограничить потенциальный «сетевой эффект» инцидента, ограничивая проблемный трафик в конкретной точке (и не позволяя нарушению распространиться по всей облачной среде или дата-центру).
Потенциальные преимущества безопасности могут также стимулировать дополнительные архитектурные решения, ориентированные на производительность.
«Если логика приложения находится на периферии, следующим логическим шагом будет распределение данных по периферии, — считает Джонсон. — Перемещение логики приложения и данных ближе к пользователям поддерживает разработку быстрых, с низкой задержкой API микросервисов. Независимо от того, используется ли API с веб-страниц, соединяет ли он трафик между серверами или устройствами IoT, снижение задержек улучшает пользовательский опыт и эффективность при выполнении запросов API».
Подводя итоги: периферийная безопасность будет актуальной темой, и это справедливо. Только не стоит заблуждаться, думая, что Edge — это больше риск, чем награда; на самом деле периферийные вычисления могут повысить безопасность в распределенной среде. Это переплетается с потенциальными их преимуществами в плане производительности.
