Obsah:
Video: AWS Wavelength - Edge Computing for 5G Networks (Septembra 2024)
Pri nedávnej návšteve závodu Mercedes-Benz v nemeckom Stuttgarte som sa predstavil s vysoko prepojenými strojmi, ktoré sa dnes používajú na výrobu automobilov. Každý stroj - od zváračov robotov až po skrutkovače pripojené k sieti Wi-Fi - sledoval každý krok výroby v každej časti každého vozidla. Pri výrobe vozidla sa sleduje každá jeho časť ako každý zamestnanec, ktorý pracoval na jeho výrobe.
Závod Mercedes-Benz v nemeckom Stuttgarte
A výroba nie je jediným odvetvím, ktoré tlačí proti obmedzeniam tradičného návrhu siete. Internet vecí (IoT) a mobilné počítače sa tiež pohybujú dostatočne rýchlo, aby čoskoro zásadne zmenili siete, na ktoré ste zvyknutí. Tieto trendy si vyžadujú rozsiahlu a stále rastúcu šírku pásma z dnešných sietí - šírku pásma, ktorú naša tradičná sieťová infraštruktúra stále viac nedokáže zvládnuť a určite nebude schopná podporovať v dlhodobej budúcnosti.
Internet vecí rastie tak rýchlo, že už naráža na fyzické limity sietí. Senzory v priemyselných zariadeniach poskytujú nielen kvapky údajov, ale tiež potrebu analyzovať tieto údaje v reálnom čase, čo nielenže vyžaduje celú šírku pásma, ale vyžaduje tiež vážne vylepšenie v prijateľnej latencii. A to je len jeden aspekt internetu vecí. Spotrebiteľský maloobchodný trh rastie internetu vecí ešte rýchlejšie ako priemyselný sektor s trendmi, ako sú inteligentné domáce zariadenia a služby, ktoré na ne sledujú a reagujú na ne, zábavné a streamingové služby na požiadanie a samozrejme obrovské a stále rastúci sektor mobilných webových stránok, aplikácií a služieb.
A hneď za rohom sú nové trendy, ako sú práca vo virtuálnej realite (VR) a služby rozšírenej reality (AR) a informačné a zábavné služby a autonómna preprava, ktoré sľubujú pridať obrovské množstvo tokov údajov v reálnom čase na internet, ktorý je už napätý. vo švíkoch. A čo je horšie, všetky tieto nové aplikácie nechcú iba to, aby viac údajov zapadalo do obmedzených potrubí, ale aby sa všetky analyzovali oveľa rýchlejšie - myslite v reálnom čase.
5G bezdrôtové pridáva komplikácie
Aj keď vnímame, že bezdrôtová komunikácia 5G je pre tieto problémy striebornou guľkou, v skutočnosti to znamená zložitejšie. Okrem iného poskytne 5G výrazne vyššie rýchlosti, a teda väčšiu celkovú šírku pásma, čo znie skvele pre bezdrôtové zariadenia. Mobilné siete však samy osebe neexistujú. Nová sieť 5G a zariadenia, ktoré ju používajú, budú potrebovať sieť, ktorá ich podporuje na zadnej strane, aby údaje, ktoré potrebujú, a počítačové služby, ktoré požadujú, mohli byť dostupné s čo najmenšou latenciou. Táto požiadavka s nízkou latenciou bude naliehavejšia ako kedykoľvek predtým, pretože služby, ako je napríklad preprava s vlastným riadením, budú musieť takmer okamžite prenášať údaje, aby mohli vykonávať svoju prácu.
Latenciu možno považovať za oneskorenie v sieti, ale je to skutočne spôsobené niekoľkými faktormi, z ktorých najzákladnejšou je rýchlosť svetla v sklenených vláknach. Čím dlhšia je vzdialenosť dátového paketu v sieti, tým dlhšie trvá, kým sa dostane na miesto určenia. Aj keď sa stále meria v malých zlomkoch sekundy, tieto frakcie sa sčítajú spolu s ďalšími faktormi. Napríklad rýchlosť prevádzky sieťového zariadenia, ako sú smerovače a prepínače, zvyšuje celkovú latenciu a dokonca sa líši nielen predajcom. ale aj iným smerovaním alebo prepínaním chipsetov. Čas potrebný na nájdenie požadovaných informácií a odoslanie späť vám tiež zaberie čas, ktorý potrebuje server a akákoľvek spustená aplikácia alebo databáza. Keď je sieť rušnejšia a sieťová infraštruktúra sa stáva menej schopnou zvládnuť prenos, zvyšuje sa latencia. Platí to najmä pre servery, keď sú preťažené.
Pretože komunikácia s centralizovaným počítačovým a dátovým archívom vyžaduje čas, jediným spôsobom, ako ušetriť čas (tj znížiť latenciu), je vyhnúť sa použitiu tohto centralizovaného archívu - čo znamená presunúť veľké kusy výpočtového výkonu vašej siete na okraj siete. Výsledkom je niečo, čo sa nazýva „výpočtová hrana“, s architektúrami označovanými ako „hranová cloudová výpočtová technika“, ktorá zase využíva veci nazývané „cloudlety“ alebo „hmlovina“. Kľúčovým ovládačom je mobilná výpočtová technika, ktorá nevyhnutne využíva údaje na okraji.
Okraj siete je časť, ktorá je bližšie ku konečnému používateľovi. Presunutím údajov na okraj siete znížite oneskorenie dvoma spôsobmi. Najprv znížite vzdialenosť medzi používateľom údajov a miestom, kde sú uložené (úložisko); skracuje sa tým čas potrebný na presun údajov sem a tam. Po druhé, udržiavaním požadovaných údajov v blízkosti používateľa znížite aj množstvo údajov, ktoré musí server spracovať, čo tiež urýchli veci.
Čo je to mobilný počítač?
Mobile edge computing (MEC) je edge edge, ktorý podporuje mobilné zariadenia zvyčajne prostredníctvom bezdrôtovej komunikácie. Aj keď sa to len začína stať dôležitou súčasťou podniku, v blízkej budúcnosti sa to dramaticky zmení, pretože sa zvyšuje mobilná šírka pásma a zvyšujú sa nároky na údaje. MEC používa bezdrôtovú infraštruktúru a dátové úložiská, ktoré sú umiestnené blízko bezdrôtovej infraštruktúry, aby udržali nízku latenciu. Pre podnikových IT profesionálov alebo dokonca pre tých, ktorí spravujú stredne veľké obchodné siete, čo môže v blízkej budúcnosti znamenať veľa zmien, nielen v ich bezdrôtovej infraštruktúre, ale aj v back-end sieťovom vybavení, hybridných cloudových službách, vnútorných charakteristikách návrhu aplikácií a ochrana a bezpečnosť údajov.
MEC je už dôležitou súčasťou sietí podporujúcich odvetvia tak rozmanité ako zdravotníctvo a výroba a bude určite rozhodujúce pre nové trendy, ako napríklad autonómne vozidlá. Okraj mobilnej siete musí podporovať extrémne nízku latenciu kvôli časom potrebným na rozhodovanie pre mobilné zariadenia; autonómne auto si nemôže dovoliť dlho čakať na údaje, kým sa pohybuje. Ostatné aplikácie, napríklad aplikácie AR, sú mimoriadne citlivé na oneskorenie, pretože oneskorenie pri poskytovaní údajov do aplikácie môže spôsobiť, že ak používateľ už prešiel, je zbytočné.
Nedostatok rozsiahlych výpočtových prostriedkov na hraniciach je už obmedzujúcim faktorom pri vývoji autonómnych vozidiel, pretože od každého automobilu sa vyžaduje, aby vo svojom kufri niesol výkonný super počítač - doplnený požiadavkami na výkon a chladenie superpočítača. Môže to fungovať, zatiaľ čo existuje relatívne málo takýchto vozidiel, z ktorých všetky sa vyvíjajú, ale nebude fungovať pre rozsiahle nasadenie.
Tradičné siete však nebudú fungovať ani pre autonómne vozidlá, pretože latencia takejto siete je príliš vysoká na to, aby vozidlá fungovali efektívne. To isté platí pre rozšírené AR na mobilných zariadeniach alebo rozšírenú umelú inteligenciu (AI). Aby boli užitočné, musia byť všetci blízko svojich údajov.
Priemyselní používatelia majú podobný problém. Keď sa všetko od výrobných strojov po vybavenie zásob stáva automatizovanejším, nároky na sieť sa zvyšujú. Rovnako ako autonómne autá musia mať okamžitý prístup k svojim údajom.
Edge Clouds, 5G a IT
Z týchto dôvodov bude mať výpočtová technika hraníc výrazný vplyv na mnohé oddelenia IT, aj keď nie na všetky z nich. V situáciách, keď je problém s oneskorením, čo znamená, že je potrebný rýchly prístup k údajom, sa môže stať, že poskytovateľ cloudu nebude schopný splniť vaše potreby. Problém spočíva v tom, že táto potreba rýchlejšieho a rýchlejšieho prístupu k údajom sa stáva čoraz častejšou, a to aj v procesoch, ktoré sa predtým nebojili o latenciu. Našťastie môžete tiež zistiť, že existujú poskytovatelia cloudov, ktorí dokážu zvládnuť oblaky na okraji (jedná sa o tzv. „Cloudlets“ alebo „fog“), ktoré uspokoja vaše potreby. Môžete tiež zistiť, že váš poskytovateľ bezdrôtových sietí, poskytovateľ, ktorý bude zabezpečovať vašu komunikáciu 5G, bude spravovať aj vaše úložisko údajov, aby zostal čo najbližšie k okraju siete.
To nemusí byť v istom zmysle významná zmena, pretože stále pracujete s poskytovateľom cloudu. Môže to však tiež znamenať, že sa budete musieť viac zapájať do monitorovania výkonnosti, aby ste vedeli, či dosahujete svoje ciele v oblasti výkonnosti na okraji. A keďže mnoho aplikácií nebude fungovať efektívne, ak sa nesplnia ciele latencie, znamená to, že v prípade nevyhnutných problémov budete pravdepodobne musieť zmeniť dohodu o úrovni služieb (SLA) a nápravu. Tu je niekoľko vecí, na ktoré by ste mali myslieť:
- Je vaša aplikácia citlivá na latenciu? Znamená to, že používate úložisko údajov, v ktorom sa vyžaduje nejaká reakcia v reálnom čase? A ak to teraz nie je citlivé na latenciu, naznačujú trendy v IT vo vašom odvetví, že sa to v blízkej budúcnosti zmení? Ak je odpoveď na ktorúkoľvek z týchto otázok „áno“, potom začnite skúmať, ako zlepšiť latenciu vašej internej sieťovej infraštruktúry, ako aj prostredníctvom všetkých poskytovateľov cloudových služieb.
- Očakávate nárast mobilných alebo vzdialených operácií, keď vám 5G prinesie lepšie pripojenie? Prináša so sebou 5G zmeny v zariadeniach alebo aplikáciách používaných vo vašej firme? Ak áno, potom bude kritické plánovanie zdĺhavého cyklu testovania a nápravy.
- Splní vaša existujúca podniková sieť požiadavky na výkon, keď sa počítač posunie na hranu? Krátka odpoveď je tu takmer vždy „nie“, ale diabol je v detailoch. Tým, že zostanete na vrchole nových trendov aplikácií vo svojom podnikovom sektore, mali by ste byť schopní určiť nielen to, či okrajové výpočty a 5G ovplyvnia vaše podnikanie, ale pravdepodobne ako. Keď to budete vedieť, začnite skúmať, čo bude potrebné na to, aby ste svoju sieť dostali do tohto nového optimálneho stavu a svoje plány upravte tak, aby sa dali do budúcnosti.
Možno zistíte, že okrem prípravy na život vašich dát na okraji siete bude potrebné aktualizovať aj sieť medzi okrajom a jadrom. Nakoniec sa všetky tieto údaje musia presunúť na miesto, kde je možná analýza, a ktoré si v mnohých prípadoch vyžiadajú veľmi ťažké zdvíhanie.
Ako by ste mohli mať podozrenie, tento proces nie je nový a z tohto dôvodu ani výpočtová technika na hrane. Novinkou je to, že sa rýchlo stáva oveľa rozšírenejším a oveľa rozšírenejším. Novinkou je aj koncept hranových mračien a mobilných výpočtov hrán spojený s požiadavkami bezdrôtových sietí a mobilných zariadení 5G. Opäť to ovplyvní všetko od vašej infraštruktúry po aplikáciu a zásobník zabezpečenia. Hrana už nie je na obzore, je to priamo pred vami. Podľa toho naplánujte.
