Потрібно почати думати про 5 г та крайові хмарні обчислення

Нещодавно відвідавши фабрику Mercedes-Benz у Штутгарті, Німеччина, я ознайомився із сильно пов’язаною технікою, яка використовується для побудови автомобілів сьогодні. Кожна машина - від роботозварців до підключених до Wi-Fi викруток - відслідковувала кожен крок виготовлення на кожній частині кожної машини. По мірі виготовлення автомобіля кожна частина відстежується, як і кожен працівник, який працював над виготовленням машини.

Це зумовлює вражаючу фабричну екскурсію, але за лаштунками, результат - це величезна кількість даних, що зберігаються для кожного автомобіля на кожному етапі його життя, навіть після виходу з заводу. Хоча Daimler Benz не бажав ділитися зі мною деталями свого обчислювального середовища, було зрозуміло, що величезна кількість даних і низька затримка, необхідна для виготовлення, не можуть працювати в архітектурі, що спирається на єдину основну систему даних, маючи на увазі мережу, розроблену для того, щоб відкидати всі ці дані вперед і назад між кінцевими точками та єдиним сердечним ресурсом сервера, особливо з огляду на глобальний характер виробництва компанії. Швидкість, з якою ці дані мали б подорожувати, є непомітною, а час відповіді між запитом та відповіддю, вашим основним визначенням затримки, також був би неможливим.

Завод Mercedes-Benz у Штутгарті, Німеччина

І виробництво - не єдина галузь, що висувається на рамки традиційного мережевого дизайну. Інтернет речей (IoT) та мобільні обчислення також рухаються досить швидко, що вони незабаром кардинально змінять мережі, які ви звикли бачити. Ці тенденції вимагають великої та постійно зростаючої пропускної здатності від сьогоднішніх мереж - пропускна здатність, яку наша традиційна мережева інфраструктура все більше не може впоратися і, безумовно, не зможе підтримувати в довгостроковому майбутньому.

IoT росте настільки швидко, що вже стикається з фізичними межами мережі. Датчики в промисловому обладнанні дають не лише дані даних, але й потребують аналізу цих даних у режимі реального часу, що не лише нав'язує всі необхідні можливості пропускної здатності, але й вимагає серйозного оновлення з прийнятною затримкою. І це лише один аспект IoT. Ринок роздрібної торгівлі споживачів зростає IoT навіть швидше, ніж промисловий сектор, з такими тенденціями, як розумні пристрої для дому та сервіси, що відстежують і реагують на них, розважальні та потокові послуги на вимогу, і, звичайно, величезні та постійно зростаючий сектор мобільних веб-сайтів, додатків та послуг.

І прямо за кутом з'являються нові тенденції, такі як віртуальна реальність (VR) та розширена реальність (AR), роботи та інформаційно-розважальні послуги та автономні перевезення, які обіцяють додати величезну кількість потоків даних у реальному часі до Інтернету, який уже напружується. по швах. І ще гірше, що всі ці нові додатки не тільки хочуть, щоб більше даних підходило до обмежених труб, вони хотіли, щоб все це було проаналізовано набагато швидше - думайте в реальному часі.

5G Бездротовий додає ускладнення

Хоча існує думка, що 5G бездротовий зв’язок є срібною кулею для цих проблем, насправді це означає більшу складність. Крім усього іншого, 5G забезпечить значно більшу швидкість, а отже, і більшу загальну пропускну здатність, що чудово звучить для бездротових пристроїв. Але мобільні мережі не існують самі по собі. Новій мережі 5G та пристроям, які її використовують, знадобиться мережа, яка підтримує їх на задньому боці, щоб потрібні їм дані та потрібні обчислювальні послуги могли бути доступними з якомога меншою затримкою. Ця вимога з низькою затримкою буде наполегливішою, ніж коли-небудь, оскільки такі послуги, як транспортні засоби для самостійного водіння, повинні буде передавати дані майже миттєво, щоб виконати свою роботу.

Затримку можна вважати затримкою мережі, але вона насправді викликана кількома факторами, основним з яких є швидкість світла у скловолокні. Чим довше відстань, яку повинен пройти пакет даних по мережі, тим довше буде потрібно, щоб дістатися до місця призначення. Незважаючи на те, що це все ще вимірюється дрібними частками секунди, ці дроби додаються, коли до них приєднуються інші фактори. Наприклад, швидкість роботи мережевого обладнання, таких як маршрутизатори та комутатори, додає до загальної затримки і навіть не змінюється залежно від продавця. але також різними маршрутизацією чи комутацією наборів чіпів. Так само і час, який потрібен серверу, і що б додаток чи база даних не працювала, щоб знайти потрібну інформацію та повернути її вам. Коли мережа стає більш зайнятою, а мережева інфраструктура стає менш здатною впоратися з трафіком, затримка збільшується. Особливо це стосується серверів, оскільки вони перевантажуються.

Оскільки для спілкування з централізованим сховищем обчислень та даних потрібен час, єдиний спосіб заощадити час (тобто зменшити затримку) - це уникати використання цього централізованого сховища - це означає переміщення великих фрагментів обчислювальної потужності вашої мережі на край мережі. Результат - це щось, що називається "обчислення краю", архітектури якого називають "крайовими хмарними обчисленнями", які, в свою чергу, використовують речі, звані обчисленнями "cloudlets" або "туман". Ключовим драйвером є мобільні обчислення, які обов'язково використовують дані на краю.

Край мережі - це частина, яка ближче до кінцевого користувача. Перемістивши дані на край мережі, ви скорочуєте затримки двома способами. По-перше, ви зменшуєте відстань між користувачем даних та місцем їх зберігання (сховищем); це зменшує час, необхідний для переміщення даних вперед і назад. По-друге, зберігаючи лише потрібні дані поруч із користувачем, ви також зменшуєте обсяг даних, з яким повинен оброблятися сервер, що також прискорює роботу.

Що таке обчислення мобільного краю?

Мобільна обчислювальна технологія (MEC) - це обчислювачі, які підтримують мобільні пристрої зазвичай за допомогою бездротового зв'язку. Хоча це лише починає стати важливою частиною підприємства, це в найближчому майбутньому кардинально зміниться, оскільки мобільна пропускна здатність збільшуватиметься та вимагатиме збільшення даних. MEC використовує бездротову інфраструктуру та сховища даних, які розташовані близько до бездротової інфраструктури, щоб тримати низьку затримку. Для корпоративних ІТ-фахівців або навіть тих, хто здійснює управління середніми бізнес-мережами, це може означати безліч змін у найближчому майбутньому не лише в їхній бездротовій інфраструктурі, але і в кінцевому мережевому обладнанні, гібридних хмарних сервісах, внутрішніх характеристиках дизайну програм та безумовно, захист та безпека даних.

MEC вже є важливою складовою мереж, що підтримують такі галузі, як різноманітні галузі охорони здоров'я та виробництва, і, безумовно, буде вирішальним для нових тенденцій, таких як автономні транспортні засоби. Край мобільної мережі повинен підтримувати надзвичайно низькі затримки через час прийняття рішення для мобільних пристроїв; автономний автомобіль не може дозволити собі довго чекати даних під час руху. Інші додатки, такі як програми AR, надзвичайно чутливі до затримки, оскільки затримка в наданні даних додатку може зробити його марним, якщо користувач уже перейшов.

Відсутність широко розповсюджених ресурсів обчислювальної техніки вже є обмежуючим фактором розвитку автономних транспортних засобів, оскільки кожен автомобіль повинен мати у своєму багажнику те, що є фактично суперкомп'ютером - у комплекті з потужністю та охолодженням суперкомп'ютера. Це може спрацювати, хоча таких транспортних засобів є відносно мало, всі вони знаходяться в стадії розробки, але це не буде працювати для широкого розгортання.

Але традиційні мережі також не працюватимуть для автономних транспортних засобів, оскільки затримка такої мережі занадто висока, щоб транспортні засоби могли ефективно працювати. Те ж саме стосується поширеного АР на мобільних пристроях або широкомасштабного штучного інтелекту (AI). Всі вони повинні бути близькими до своїх даних, щоб вони були корисними.

Промислові користувачі мають подібну проблему. Оскільки все від виготовлення машин до інвентарного обладнання стає все більш автоматизованим, вимоги до мережі стають більшими. Як і автономні машини, їм потрібно мати миттєвий доступ до своїх даних.

Edge Clouds, 5G та IT

З усіх цих причин крайові обчислення матимуть значний вплив на багато ІТ-підрозділів, хоча все ще не на всі з них. У ситуаціях, коли затримка є проблемою, тобто швидким доступом до даних, ви можете виявити, що ваш постачальник хмарних послуг не в змозі задовольнити ваші потреби. Проблема полягає в тому, що ця потреба у швидшому та швидшому доступі до даних швидко стає більш поширеною навіть у процесах, які раніше не так сильно хвилювались із затримкою. На щастя, ви також можете виявити, що на краю є облачні провайдери, які можуть обробляти хмари (це "облачки" або "туман"), які відповідають вашим потребам. Ви також можете виявити, що ваш постачальник послуг бездротового зв’язку, той, який буде забезпечувати ваш зв’язок 5G, також буде обробляти ваш сховище даних, щоб він залишався максимально близьким до краю мережі.

Це може не бути суттєвою зміною в одному сенсі, тому що ви все ще маєте справу з хмарним постачальником. Але це також може означати, що вам доведеться більше брати участь у моніторингу ефективності, щоб знати, чи досягаєте ви своїх цілей щодо ефективності на межі. Оскільки багато додатків ефективно перестануть функціонувати, якщо цілі затримки не будуть досягнуті, це означає, що вам, ймовірно, потрібно змінити угоду про рівень обслуговування (SLA) та тактику виправлення, коли неминуче трапляються проблеми. Щоб допомогти, ось що слід подумати:

• Чи залежно від затримок у ваших програмах? Значить, ви використовуєте сховище даних, у якому потрібна якась відповідь у реальному часі? І якщо зараз це не залежно від затримок, чи вказують тенденції ІТ у вашій галузі, що це зміниться найближчим часом? Якщо відповідь на будь-яке з них - «так», тоді почніть досліджувати, як покращити затримку вашої внутрішньої мережевої інфраструктури, а також через усіх своїх постачальників хмарних послуг.
• Чи очікуєте ви збільшення мобільних або віддалених операцій, оскільки 5G сприяє кращому зв’язку? Чи внесе 5G із собою зміни на пристрої чи додатки, які використовує ваш бізнес? Якщо так, то планування тривалого циклу тестування та відновлення буде критичним.
• Чи відповідатиме ваша існуюча корпоративна мережа вимогам продуктивності, коли обчислювальна техніка рухається до краю? Коротка відповідь тут майже завжди "ні", але чорт у деталях. Залишаючись в курсі нових тенденцій застосунків у вашому бізнес-секторі, ви повинні мати змогу точно визначити, чи не обмінні обчислення та 5G будуть уявляти ваш бізнес, а ймовірно, як. Коли ви це знаєте, починайте досліджувати, що потрібно для того, щоб ваша мережа перейшла до цього нового оптимального стану, і коригуйте свої плани таким чином.

Ви можете виявити, що крім підготовки до даних, що живуть на межі мережі, вашу мережу між краєм та ядром доведеться модернізувати. Врешті-решт, всі ці дані потрібно перемістити до місця, де можливий аналіз, і це потребуватиме дуже важкого підйому в багатьох випадках.

Як ви можете підозрювати, цей процес не є новим і, з цього приводу, також не є обчислюванням краєм. Що нового, це те, що він швидко набуває набагато більшого поширення та значно ширшого використання. Також новим є концепція крайових хмар та мобільних обчислень, поєднаних із потребами бездротових мереж 5G та мобільних пристроїв. Знову ж, це вплине на все, від вашої інфраструктури до вашої програми та стека безпеки. Край вже не на горизонті, він прямо перед вами. Плануйте відповідно.