边缘计算的重要性
隨著IT(信息技術)的快速發展,其在為世界各地的企業增加價值的作用越來越受到關注。邊緣計算是某些企業為了產生某些價值而最期待的技術之一。
IBM將邊緣計算定義為“一種分布式計算框架,其使企業應用程序更接近數據源,如IoT設備或本地邊緣服務器。這種接近數據源的方式可以帶來巨大的業務好處:更快的洞察力、更好的響應時間和更好的帶寬可用性”。該術語源自網絡架構圖,該圖顯示“邊緣”為流量進入和離開網絡的點。正是在網絡的這個邊緣點上處理數據,而不是像云計算模型那樣,將數據一路引導往返中央服務器。
鑒于邊緣計算模型涉及在數據收集和分析位置附近進行計算,而不是在云中或集中式服務器中進行計算,因此其通常與“霧計算”互換使用,以描述在數據源附近處理數據的模型。然而,霧計算通常受OpenFog聯盟所青睞,其成員公司包括Cisco Systems、Dell、Intel、Microsoft和Princeton University,而邊緣計算的使用更為商業化,尤其是物聯網(IoT)。
正如數據中心公司vXchnge所觀察到的,霧計算“通過一個單一的、強大的處理設備處理數據,比如物聯網網關或‘霧節點’,位于其源頭附近。其充當由多個數據點提供的一個集中的局部數據源”。vXchnge指出,相比之下,邊緣計算“擴展了本地化處理的思想,將網絡上的設備本身以及局部數據中心也包括在內”。因此,邊緣計算架構中的設備不是自動將所有信息發送到霧節點,而是“可以確定哪些信息應在局部存儲和處理,哪些信息應發送到局部節點或云以供進一步使用”。
事實上,邊緣計算常常與物聯網聯系在一起。物聯網設備參與到越來越強大的處理中,因此生成的大量數據可以重新遷移到網絡的“邊緣”。這意味著數據不必在集中式服務器之間連續地來回傳輸來處理。因此,邊緣計算在管理來自物聯網設備的大量數據方面效率更高,延遲更低,處理速度更快,且可擴展。而當與5G相結合,其擴展了無線數據傳輸的高帶寬和低延遲能力,人們對邊緣計算能夠實現什么目標充滿了期待。此科技將使邊緣計算系統大大提高速度,并最終增強其支持實時應用的能力。
那么,邊緣計算有什么好處呢?低或零延遲可能是最明顯的一個好處。通過在源位置處理數據,邊緣計算在幫助實時應用程序無延遲或無停機運行方面至關重要。這一點尤其重要,因為世界通過物聯網設備連接的速度有多快,其中許多設備服務于依賴實時計算能力的應用程序。因此,不需要此類設備從云端接收數據并將數據發送回云端的解決方案需求變得越來越重要。
而且,由于這些設備通常必須處理大量的數據,因此,具有局部的解決方案變得至關重要。例如,數千個穿過延伸型城市的監控城市公共空間的安全攝像頭將產生大量的數據,如果這些數據在它們和集中式服務器之間不斷地來回傳輸,可能會由于大帶寬而遇到延遲問題。相反,通過邊緣網關進行局部處理和數據存儲意味著需要將更少的數據發送回服務器或云,或者如果實時應用程序需要,則發送回相關的支持邊緣設備,如安全攝像頭。
實際上,任何依賴于實時決策的應用程序都會發現邊緣計算的更快數據處理能力對于確保連續服務至關重要。例如,交易員需要經常在動蕩的金融市場中做出實時交易決策,他們必須確保數據計算不存在滯后或面臨重大貨幣損失的風險。在一些例子中,智能系統必須立即對數據做出響應,而不需要任何延遲時間。自動駕駛汽車之所以出現在人們的腦海中,是因為它們依賴于附近不斷跟蹤周圍環境設備而接收的豐富數據。此類車輛甚至不能允許數據計算有絲毫的延遲,因為它們可能會讓司機和乘客付出生命代價。
實際上,延遲仍然是物聯網設備要克服的最大挑戰。云計算目前被認為太慢,無法支持任何重大的實時活動,如金融市場交易、自動駕駛車輛和交通路線。但是邊緣計算通過將數據處理功能遷移到網絡邊緣而允許邊緣設備實時收集和處理數據,因此提供了解決這一挑戰的最佳解決方案。
當與邊緣數據中心相結合時,通常較小的設施也位于網絡附近,邊緣計算的處理能力隨著位于這些數據中心的處理器而進一步增強,更接近實際使用的設備和正在進行的處理。事實上,任何網絡的邊緣都不僅提供了放置數據中心的空間,還提供了放置服務器、網關、處理器和存儲設施的空間。這減少了數據需要傳輸的處理距離,從而大大減少了延遲。反過來,其可以為需要速度和可伸縮性的應用程序增加重要的價值。大幅處理時間的縮短為實時分析的蓬勃發展開辟了一個全新的天地。
而且,隨著距離的縮短,對維護的要求也會大大降低。數據中心的規模可以大大小于其集中對應的數據中心,因此就其位置而言,數據中心的可移植性和靈活性要高得多。因此,維護服務不需要長途到達數據中心;可以在附近進行。
在處理大型數據集時,冷卻也是一個值得關注的問題,特別是數據中心的冷卻成本,電力成本尤其高。冷卻成本和處理成本之間的比率稱為電源使用效率(PUE),可以用來衡量數據中心的效率。使用較小的數據中心(有些靠近網絡邊緣)可能會比使用一個大的數據中心更節能,而且電力需求越少,環境效益就越高。然而,分布在更大區域的較小的數據設施是否比一個大型集中式設施消耗更少的電力,還有待觀察。但是,在網絡邊緣進行的編程和計算越精確、效率越高,整個操作的浪費就越少。
最終,邊緣計算將成為企業數字化轉型的主要推動者。通過建立自主系統,公司不僅可以提高生產力水平,還可以讓員工專注于更高端的任務。容錯技術有限公司(Stratus Technologies)是容錯性的計算機服務器和軟件的生產商,它指出了邊緣計算在未來如此重要的四個關鍵原因:
1.推動下一次工業革命,改造制造業和服務業;
2.優化邊緣數據采集和分析,創造可操作的商業智能;
3.其創造靈活、可擴展、安全、自動化程度更高的技術、系統和核心業務流程環境;
4. 其促進一個更高效、執行更快、節省成本、更易于管理和維護的靈活商業生態系統。
正如Stratus所承認的,邊緣計算“為工業和企業級業務創造了新的和改進的方法,以最大限度地提高運營效率,提高性能和安全性,自動化所有核心業務處理,并確保‘始終在線’ 的可用性”。
IDC ?2025數據時代報告《世界的數字化:從邊緣到核心》預測,到2025年,全球將產生175兆字節(或175萬億千兆字節)的數據,其中邊緣設備將產生90兆字節以上的數據。根據Gartner的數據,目前91%的數據是在集中數據中心創建和處理的,但到2022年,大約75%的數據將需要在邊緣進行分析和處理,這突顯了邊緣計算已經變得多么重要,未來幾年它將有多大的潛力。
文章來源:邊緣計算社區編譯
作者:薩曼莎?巴恩斯?,國際銀行家
原文鏈接:http://mtw.so/5zK2EX
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