Obsah:
Video: AWS Wavelength - Edge Computing for 5G Networks (Listopad 2024)
Při nedávné návštěvě továrny Mercedes-Benz ve německém Stuttgartu jsem se seznámil s vysoce propojenými stroji, které se dnes používají k výrobě automobilů. Každý stroj - od robotických svářečů po šroubováky připojené k Wi-Fi - sledoval každý krok výroby v každé části každého automobilu. Jak je auto vyrobeno, každá část je sledována stejně jako každý zaměstnanec, který pracoval na výrobě automobilu.
Továrna Mercedes-Benz ve Stuttgartu v Německu
A výroba není jediným odvětvím, které tlačí proti limitům tradičního návrhu sítě. Internet věcí (IoT) a mobilní výpočetní technika se také pohybují dostatečně rychle, aby brzy zásadně změnily sítě, na které jste zvyklí. Tyto trendy vyžadují masivní a stále rostoucí šířku pásma z dnešních sítí - šířku pásma, kterou naše tradiční síťová infrastruktura stále více nedokáže zvládnout a určitě nebude schopna podporovat v dlouhodobé budoucnosti.
IoT roste tak rychle, že již naráží na fyzické limity sítě. Senzory v průmyslovém vybavení poskytují nejen kapky dat, ale také potřebu analyzovat tato data v reálném čase, což nejenže vyžaduje celou šířku pásma, ale také vyžaduje seriózní upgrade v přijatelné latenci. A to je pouze jeden aspekt internetu věcí. Spotřebitelský maloobchodní trh roste internet věcí ještě rychleji než průmyslový sektor, s trendy, jako jsou inteligentní domácí zařízení a služby, které na ně sledují a reagují na ně, zábavní a streamovací služby na vyžádání a samozřejmě obrovské a stále rostoucí mobilní web, aplikace a sektor služeb.
A hned za rohem jsou nové trendy, jako jsou práce ve virtuální realitě (VR) a služby rozšířené reality (AR) a informační a zábavní služby a autonomní přenosy, které oba slibují přidat obrovské množství datových toků v reálném čase na internet, který je již napjatý. ve švech. A co je horší, všechny tyto nové aplikace chtějí nejen to, aby více dat zapadalo do omezených potrubí, ale také aby to všechno analyzovalo mnohem rychleji - přemýšlejte v reálném čase.
5G Wireless přidává komplikace
Přestože vnímáme, že bezdrátová komunikace 5G je pro tyto problémy stříbrnou kulkou, ve skutečnosti to znamená větší složitost. 5G bude mimo jiné poskytovat výrazně vyšší rychlosti, a tedy větší celkovou šířku pásma, což zní skvěle pro bezdrátová zařízení. Mobilní sítě však samy o sobě neexistují. Nová síť 5G a zařízení, která ji používají, budou potřebovat síť, která je podporuje na zadní straně, aby data, která potřebují, a výpočetní služby, které požadují, mohla být dostupná s co nejmenší latencí. Tento požadavek s nízkou latencí bude naléhavější než kdy jindy, protože služby, jako jsou přepravy s vlastním pohonem, budou muset k výkonu svých úkolů přenášet data téměř okamžitě.
Latenci lze považovat za zpoždění sítě, ale je to skutečně způsobeno několika faktory, z nichž nejzákladnější je rychlost světla ve skleněných vláknech. Čím delší je vzdálenost datového paketu v síti, tím déle bude trvat, než se dostane k cíli. I když se stále měří v malých zlomcích vteřiny, tyto frakce se sčítají spolu s dalšími faktory. Například rychlost provozu síťového zařízení, jako jsou směrovače a přepínače, zvyšuje celkovou latenci a že se dokonce liší nejen podle prodejce ale také jiným směrováním nebo přepínáním čipových sad. Stejně tak čas potřebný pro server a jakoukoli aplikaci nebo databázi, kterou běží, najde potřebné informace a pošle je zpět vám. Když je síť rušnější a síťová infrastruktura je s provozem méně schopná se vyrovnat, zvyšuje se latence. To platí zejména pro servery, protože jsou přetíženy.
Protože komunikace s centralizovaným výpočtovým a datovým úložištěm vyžaduje čas, jediným způsobem, jak ušetřit čas (tj. Snížit latenci), je vyhnout se použití tohoto centralizovaného úložiště - což znamená přesun velkých kusů výpočetního výkonu vaší sítě na okraj sítě. Výsledkem je něco, co se nazývá „computing na hraně“, s architekturami označovanými jako „cloud computing na hraně“, který zase využívá věci zvané „cloudlets“ nebo „cloud“ computing. Klíčovým ovladačem je mobilní výpočetní technika, která nutně využívá data na okraji.
Okraj sítě je součástí, která je blíže konečnému uživateli. Přesunutím dat na okraj sítě omezíte zpoždění dvěma způsoby. Nejprve zmenšíte vzdálenost mezi uživatelem dat a místem, kde jsou uložena (úložiště); to zkracuje čas potřebný k pohybu dat tam a zpět. Zadruhé, udržováním požadovaných dat v blízkosti uživatele také snižujete množství dat, která musí server zpracovat, což také urychluje práci.
Co je to mobilní výpočet hrany?
Mobilní výpočet hran (MEC) je výpočet hran, který podporuje mobilní zařízení obvykle prostřednictvím bezdrátové komunikace. I když se teprve začíná stát důležitou součástí podniku, v blízké budoucnosti se to dramaticky změní, protože se zvyšuje mobilní šířka pásma a zvyšuje se potřeba dat. MEC používá bezdrátovou infrastrukturu a datová úložiště, která jsou umístěna v blízkosti bezdrátové infrastruktury, aby udržovala nízkou latenci. Pro podnikové IT profesionály nebo dokonce ty, kteří spravují středně velké obchodní sítě, to může znamenat spoustu změn v blízké budoucnosti, a to nejen v jejich bezdrátové infrastruktuře, ale také v back-end síťovém vybavení, hybridních cloudových službách, interních charakteristikách návrhů aplikací a jistě ochrana dat a bezpečnost.
MEC je již důležitou součástí sítí podporujících tak různorodá odvětví, jako je zdravotnictví a výroba, a určitě bude rozhodující pro nové trendy, jako jsou autonomní vozidla. Okraj mobilní sítě musí podporovat extrémně nízkou latenci kvůli časům rozhodnutí potřebným pro mobilní zařízení; autonomní auto si nemůže dovolit dlouho čekat na data, zatímco se pohybuje. Jiné aplikace, například aplikace AR, jsou mimořádně citlivé na latenci, protože zpoždění při poskytování dat do aplikace může způsobit, že je uživatel zbytečný, pokud se uživatel již přesunul.
Nedostatek rozšířených výpočetních prostředků na hraně je již omezujícím faktorem ve vývoji autonomních vozidel, protože od každého automobilu se vyžaduje, aby ve svém kufru nesl to, co je skutečně super počítač - kompletní s požadavky na výkon a chlazení superpočítače. To může fungovat, i když existuje relativně málo takových vozidel, z nichž všechna jsou ve vývoji, ale nebude fungovat pro rozšířené nasazení.
Tradiční sítě však nebudou fungovat ani pro autonomní vozidla, protože latence takové sítě je příliš vysoká na to, aby vozidla fungovala efektivně. Totéž platí pro rozšířené AR na mobilních zařízeních nebo pro rozšířenou umělou inteligenci (AI). Aby to bylo užitečné, musí být všichni blízko svých dat.
Průmysloví uživatelé mají podobný problém. S tím, jak se vše od výrobních strojů po zařízení zásob stává automatizovanějším, rostou nároky na síť. Stejně jako autonomní auta musí mít k datům okamžitý přístup.
Edge Clouds, 5G a IT
Ze všech těchto důvodů bude mít hraniční výpočetní technika významný dopad na mnoho IT oddělení, i když stále ne na všechny z nich. V situacích, kdy je latence problém, což znamená, že je nutný rychlý přístup k datům, můžete zjistit, že váš poskytovatel cloudu není schopen vyhovět vašim potřebám. Problém spočívá v tom, že tato potřeba rychlejšího a rychlejšího přístupu k datům rychle převládá, a to i v procesech, které se dříve nebojí latence neměly. Naštěstí možná také zjistíte, že existují poskytovatelé cloudů, kteří dokážou zvládnout mraky na okraji (jedná se o „cloudlety“ nebo „mlhy“), které vyhoví vašim potřebám. Můžete také zjistit, že váš poskytovatel bezdrátových služeb, poskytovatel, který bude poskytovat vaše 5G komunikace, bude také spravovat vaše úložiště dat, aby zůstalo co nejblíže k okraji sítě.
To nemusí být v jednom smyslu zásadní změna, protože stále jednáte s poskytovatelem cloudu. Může to však také znamenat, že budete muset být více zapojeni do sledování výkonu, abyste věděli, zda dosahujete svých cílů pro výkon na okraji. A protože mnoho aplikací účinně přestane fungovat, pokud nebudou splněny cíle latence, znamená to, že budete pravděpodobně muset změnit dohodu o úrovni služeb (SLA) a nápravnou taktiku, když se nevyhnutelně objeví potíže. Zde je několik věcí, na které byste měli myslet:
- Jsou vaše aplikace citlivé na latenci? Znamená to, že používáte datové úložiště, ve kterém je vyžadován nějaký druh reakce v reálném čase? A pokud to nyní není citlivé na latenci, naznačují trendy ve vašem odvětví, že se to v blízké budoucnosti změní? Pokud je odpověď na některou z těchto odpovědí „ano“, začněte zkoumat, jak zlepšit latenci vaší interní síťové infrastruktury a také prostřednictvím všech poskytovatelů cloudových služeb.
- Předpokládáte nárůst mobilních nebo vzdálených operací, protože 5G vám přináší lepší připojení? Přinese 5G změny v zařízeních nebo aplikacích používaných vaší firmou? Pokud ano, pak bude kritické plánování zdlouhavého cyklu testování a sanace.
- Splní vaše stávající podniková síť požadavky na výkon, když se výpočetní technika posune na hranu? Krátká odpověď je téměř vždy „ne“, ale ďábel je v detailech. Tím, že zůstanete na vrcholu nových trendů aplikací ve svém obchodním sektoru, byste měli být schopni určit nejen to, že technologie na hraně a 5G ovlivní vaši firmu, ale pravděpodobně jak. Jakmile to víte, začněte zkoumat, co bude nutné k tomu, aby se vaše síť dostala do tohoto nového optimálního stavu a upravte své plány tímto způsobem.
Možná zjistíte, že kromě přípravy na život vašich dat na okraji sítě bude třeba upgradovat i síť mezi okrajem a jádrem. Nakonec se všechna tato data musí přesunout na místo, kde je možná analýza, a to bude v mnoha případech vyžadovat velmi těžké zvedání.
Jak byste mohli mít podezření, tento proces není nový a v tomto ohledu ani hraniční výpočetní technika. Novinkou je, že se rychle stává mnohem rozšířenějším a mnohem častěji používaným. Novinkou je také koncept hranových mraků a mobilních hranových výpočtů spojený s požadavky bezdrátových sítí a mobilních zařízení 5G. Opět to ovlivní vše od vaší infrastruktury po aplikaci a zásobník zabezpečení. Hrana již není na obzoru, je přímo před vámi. Podle toho naplánujte.
