Przewidywany wzrost zainteresowania rozwiÄ…zaniami przetwarzania brzegowego (Edge Computing) w ciÄ…gu najbliższych kilku lat oznacza, że coraz wiÄ™cej firm bÄ™dzie wdrażać te możliwoÅ›ci do swojej infrastruktury IT. WpÅ‚ynie to na dostosowanie wymagaÅ„ biznesowych i technicznych, które znacznie odbiegajÄ… od potrzeb wynikajÄ…cych z niescentralizowanego systemu. Poniżej przyjrzymy siÄ™ niektórym czynnikom, które przedsiÄ™biorstwa powinny wziąć pod uwagÄ™ wdrażajÄ…c rozwiÄ…zania EC w swojej firmie.
Potrzebne jest nowe spojrzenie na Edge Computing
EC w przeciwieÅ„stwie do tradycyjnego Cloud Computingu opartego na kilku wiÄ™kszych lokalizacjach, zapewnia elastyczność i prostotÄ™ przetwarzania rozproszonego w wielu maÅ‚ych lokalizacjach. MożliwoÅ›ci zastosowaÅ„ rozwiÄ…zaÅ„ EC jest wiele i zależą one od okreÅ›lonych potrzeb firmy. MogÄ… obejmować od kilku klastrów obliczeniowych do milionów urzÄ…dzeÅ„ peryferyjnych. Infrastruktura EC opiera siÄ™ na dowolnej liczbie kombinacji urzÄ…dzeÅ„, bramek i serwerów peryferyjnych, a także mini-klastrów lub mikrocentrów danych.
Podczas gdy infrastruktura chmury obliczeniowej jest statyczna i zorientowana na sprzÄ™t, infrastruktura EC jest oparta na oprogramowaniu i ma bardziej elastyczny charakter. BiorÄ…c pod uwagÄ™ wzglÄ™dy technologiczne i operacyjne, Edge Computing od Cloud Computingu różni siÄ™ również w poniższych obszarach:
1) "Iluzja nieskoÅ„czonej przepustowoÅ›ci", gdzie podaż napÄ™dza popyt, a użytkownicy mogÄ… domagać siÄ™ wiÄ™kszych zasobów na żądanie, nie sprawdza siÄ™ w przypadku wdrożeÅ„ urzÄ…dzeÅ„ edge, gdzie przepustowość jest zapewniona dla mniejszego natężenia. Oznacza to konieczność starannego planowania i zarzÄ…dzania zasobami.
2) Edge Computing wymaga nie tylko zapewnienia platformy obliczeniowej, ale również zarzÄ…dzania caÅ‚ym zestawem sprzÄ™tu i oprogramowania w sposób spójny i powtarzalny - od firmware’u przez sprzÄ™t, oprogramowanie, aż po usÅ‚ugi.
Przy planowaniu wdrożenia technologii EC ważne jest, aby rozważyć, w jaki sposób proces ten wpÅ‚ynie na wszystkie podmioty, których dotyczy ta zmiana. Spójrzmy na niektóre z kluczowych wymagaÅ„ z perspektywy biznesu, operacji i programisty:
Biznes
Niezawodność: Z punktu widzenia kluczowych funkcji biznesowych, rozwiÄ…zania typu edge muszÄ… być bardzo odporne na awarie. Systemy powinny dziaÅ‚ać nieprzerwanie, nawet w przypadku pewnych ograniczeÅ„ - np. pracy w trybie offline, wynikajÄ…cej z problemów z sieciÄ….
SprzÄ™t: Wraz z rozwojem funkcji procesora, staje siÄ™ możliwe wykonywanie wielu, kompleksowych i zÅ‚ożonych czynnoÅ›ci takich jak te oparte na sztucznej inteligencji lub nauczaniu maszynowym w systemach edge. Jednak żeby sprostać ciÄ…gle zwiÄ™kszajÄ…cym siÄ™ wymaganiom, bÄ™dÄ… potrzebne nowe, bardziej zaawansowane modele sprzÄ™tu. MogÄ… one obejmować procesory ogólne, jednostki GPU, FPGA i procesory dedykowane dla konkretnych aplikacji.
BezpieczeÅ„stwo: RozwiÄ…zania edge czÄ™sto majÄ… mniejsze fizyczne zabezpieczenia, co zwiÄ™ksza ryzyko celowego lub przypadkowego zakÅ‚ócenia. Ponadto, wprowadzenie do sieci mniej wydajnych narzÄ™dzi (np. mikrokontrolerów przemysÅ‚owych, urzÄ…dzeÅ„ uruchamiajÄ…cych) bez odpowiedniej ochrony nie jest bezpieczne. Systemy edge dziaÅ‚ajÄ… jako zapora ogniowa i chroniÄ… caÅ‚Ä… infrastrukturÄ™ niższego szczebla przed fizycznymi lub wirtualnymi atakami. MuszÄ… być wzmacniane od podstaw - od firmware'u przez system operacyjny po podsystem pamiÄ™ci, pamięć masowÄ… i kanaÅ‚y komunikacyjne.
Prostota obsÅ‚ugi: W zdalnych oddziaÅ‚ach może brakować pracowników ze specjalistycznÄ… wiedzÄ… technicznÄ…, dlatego wszelkie prace serwisowe powinny być na tyle proste, aby móc je wykonać bez zaplecza informatycznego.
Åšrodowisko: Zdalne placówki, takie jak platformy wiertnicze lub kopalnie stojÄ… przed wyzwaniami zwiÄ…zanymi z niezawodnoÅ›ciÄ… zasilania, przestrzeni, chÅ‚odzenia i Å‚Ä…cznoÅ›ci. Edge Computing musi być projektowany z uwzglÄ™dnieniem indywidualnych potrzeb dla poszczególnych Å›rodowisk.
Koszt: PotencjaÅ‚ wdrożenia Edge Computingu na masowÄ… skalÄ™, generuje spore koszty. W przypadku implementacji niewielkich systemów, ale rozproszonych w kilku lokalizacjach koszty staÅ‚e i ogólne w przeliczeniu na dany obiekt, nie amortyzujÄ… siÄ™ tak, jak w przypadku wdrożeÅ„ scentralizowanych. Wraz ze wzrostem liczby rozwiÄ…zaÅ„ edge, nawet niewielka zmiana kosztów, powtarzajÄ…ca siÄ™ w setkach tysiÄ™cy lokalizacji, może mieć duży wpÅ‚yw na budżet.
Otwartość: Stosowanie jednolitych rozwiÄ…zaÅ„ brzegowych na masowÄ… skalÄ™, wykorzystujÄ…cych indywidualnie dobrane narzÄ™dzia bez integracji z pozostaÅ‚Ä… infrastrukturÄ… i procesami informatycznymi, może być bardzo kÅ‚opotliwe. Zastosowanie moduÅ‚owego podejÅ›cia do projektowania, opartego na otwartych interfejsach API, daje przedsiÄ™biorstwom wybór w zakresie budowania rozwiÄ…zaÅ„, które speÅ‚niajÄ… ich obecne i przyszÅ‚e potrzeby.
Operacje
Zdalne: Firma może mieć dziesiÄ…tki tysiÄ™cy elementów brzegowych, które muszÄ… zostać wdrożone, naprawione, zmodernizowane lub przeniesione za pomocÄ… operacji zdalnych z centralnej bazy. Wymaga to zaawansowanych możliwoÅ›ci zdalnego zarzÄ…dzania tymi jednostkami.
Deterministyczne: Wszystkie operacje zarzÄ…dzania muszÄ… być wysoce powtarzalne, w przeciwnym razie rozwiÄ…zywanie problemów może stać siÄ™ ogromnym problemem. Konfiguracje EC muszÄ… być wysoce precyzyjne, a rozbieżnoÅ›ci - wykrywane i dokumentowane centralnie.
Automatyczne: ZarzÄ…dzanie musi przebiegać zdalnie z centralnej lokalizacji, przy nakÅ‚adzie niewielkiej liczby osób. Wymaga to w peÅ‚ni zautomatyzowanej zdolnoÅ›ci operacyjnej przy minimalnej lub praktycznie żadnej ingerencji użytkownika.
Raportowanie: Kluczowym wymogiem dla zarzÄ…dzania zdalnego rozwiÄ…zaniami EC jest centralne rejestrowanie i raportowanie.
Programista
Umiejętności: Programiści powinni być w stanie tworzyć i wdrażać aplikacje zdalnie. Oznacza to, że do tworzenia aplikacji brzegowych nie powinny być potrzebne żadne specjalne umiejętności programistyczne.
API (Interfejs programowania aplikacji): EC umożliwia przedsiÄ™biorstwom oferowanie nowych kategorii usÅ‚ug w oparciu o dane lokalizacyjne w czasie rzeczywistym, które nastÄ™pnie mogÄ… być udostÄ™pnianie partnerom. Interfejsy API umożliwiajÄ… pÅ‚ynnÄ… wymianÄ™ danych, jak również dostÄ™p do nich w sposób programowy, np. twórcy urzÄ…dzeÅ„ koÅ„cowych mogÄ… uzyskać dostÄ™p do danych urzÄ…dzeÅ„ IoT bez koniecznoÅ›ci martwienia siÄ™ o interfejsy sprzÄ™towe lub sterowniki urzÄ…dzeÅ„.
ZarzÄ…dzanie aplikacjami: Natywne aplikacje edge i cloud sÄ… tworzone, instalowane, konfigurowane i udostÄ™pniane przez różne zespoÅ‚y w podobny sposób. Platformy zarzÄ…dzania aplikacjami powinny być w stanie obsÅ‚ugiwać różne scenariusze, w tym także wdrażanie tych aplikacji na różnych szczeblach.
Podsumowanie
Edge Computing musi zapewnić elastyczność i prostotÄ™, tak jak w przypadku cloud computingu. Jednak miÄ™dzy tymi dwoma rozwiÄ…zaniami istniejÄ… znaczne różnice, ponieważ idea "rzekomo" nieskoÅ„czonych zasobów nie sprawdza siÄ™ w przypadku wdrożeÅ„ EC. Platforma Edge Computing musi zarzÄ…dzać caÅ‚ym zestawem sprzÄ™tu i oprogramowania - od firmware'u, przez sprzÄ™t, oprogramowanie, aż po usÅ‚ugi - w sposób spójny i powtarzalny.
Przy planowaniu wdrożenia EC należy uwzglÄ™dnić potrzeby z perspektywy różnych stron. ObejmujÄ… one wymagania biznesowe, takie jak niezawodność, stan sprzÄ™tu, bezpieczeÅ„stwo, poziom umiejÄ™tnoÅ›ci technicznych, niekorzystne Å›rodowisko, kwestie kosztów i elastyczność rozwiÄ…zaÅ„ opartych na otwartym kodzie źródÅ‚owym. WzglÄ™dy operacyjne obejmujÄ… możliwoÅ›ci zdalne, konfiguracjÄ™ analitycznÄ…, automatyzacjÄ™ i raportowanie. Natomiast programiÅ›ci powinni wziąć pod uwagÄ™ takie czynniki jak brak specjalnych umiejÄ™tnoÅ›ci w zakresie aplikacji brzegowych, wykorzystanie API i elastyczne rozwiÄ…zania do zarzÄ…dzania aplikacjami.
Chociaż do masowych wdrożeÅ„ EC pozostaÅ‚o jeszcze kilka lat, podjÄ™te dziÅ› decyzje bÄ™dÄ… miaÅ‚y trwaÅ‚y wpÅ‚yw na przyszÅ‚e możliwoÅ›ci. Zamiast przyjmować jednolite rozwiÄ…zania typu cloud to edge, przedsiÄ™biorstwa powinny zastanowić siÄ™, jak wykorzystać istniejÄ…ce narzÄ™dzia do zarzÄ…dzania wdrożeniami typu edge. Na przykÅ‚ad, należy rozważyć wykorzystanie narzÄ™dzi używanych do zarzÄ…dzania, dostarczania i konfigurowania hybrydowej chmury w systemach brzegowych. PodejÅ›cie to zapewnia spójne spojrzenie na zarzÄ…dzanie wszystkimi systemami, w tym systemami typu edge.
Edge Computing może korzystać z najlepszych praktyk IT w zakresie dostarczania rozwiÄ…zaÅ„ opartych na standardach, które mogÄ… być bezpiecznie wdrażane na dużą skalÄ™.
