Edge Computing og Cloudlets
Hvad er Edge Computing?
IT-verdenen i dag domineres af cloud computing i de sidste årtier. Det bruges til lagring, adgang til og behandling af store mængder data og IT-ressourcer uden for vores computerenheder via Internettet. Men edge computing kan betragtes som en mindre cloud computing. Her kan en kant betragtes som det punkt, hvorfra computerenheden eller det netværk, der indeholder enheden, kommunikerer med internettet. Processoren inde i en computerenhed eller routeren eller endda internetudbyderen kan betragtes som kanten af netværket. Så det vigtige overvejelsespunkt her er, edge ligger i nærheden af IT-og IoT-enhederne, mens cloud-serverne ligger millioner miles væk fra dem. Derfor kan vi udlede fra dette punkt, at edge computing er noget, hvor lagring, behandling og computing sker ved kanten af netværket. Ja, Edge computing er en åben IT-arkitektur, der hjælper med optimering af computing og behandling af internetenheder og internetapplikationer ved at bringe computeren tættere på dataressourcerne. Så edge computing betyder simpelthen ‘Cloud kommer til dig’.
hvorfor Edge Computing?
sammen med den eksplosive vækst i computerenhederne og dataressourcerne produceres en stor mængde data. Og det er ikke kun for i dag og i morgen, men det vil have en enorm vækst dag for dag. Ved hjælp af cloud computing er vi nødt til at sende tonsvis og tonsvis af dataressourcer til cloud-serveren, som er millioner miles væk fra dataressourcerne, som medfører mange problemer som båndbreddeproblemer, latensproblemer, privatlivsproblemer og så videre. Så i stedet for at overføre dataressourcer til datacentre, der er implementeret i skyer millioner miles væk til behandling, hjælper edge computing et effektivt alternativ, hvor dataene kan behandles, analyseres og beregnes i et nærhedspunkt ved kanten af enheden eller netværket. Kun de data, der har brug for en mere ressource sultne operationer og beregninger kan sendes til skyerne langt væk og alle de andre computing kan gøres på kanten. Derfor hjælper edge computing med at minimere langdistancekommunikationen mellem dataressourcerne og cloud-serverne og dermed reducere latenstid, båndbreddeproblemer. For eksempel overveje en ressource sulten operation, ansigtsgenkendelse, hvor behandlingen af algoritmen skal ske i cloud server, som vil forbruge en masse tid, dermed resultere i latenstid problem. Ved at bruge edge computing kan behandlingen af ansigtsgenkendelsesalgoritmen udføres ved kanten af enheden eller netværket, så det vil resultere i hastighedsbehandling og reducere latenstid og også båndbreddeproblemer. I lighed med dette hjælper edge computing meget til applikationer i realtid som selvkørende køretøjer, hvor en enorm mængde reduktion i latenstid hjælper meget i realtidsopdatering af operationer og beregninger.
så hvad er Cloudlets?
cloudlets kan betragtes som en lille skala af skyerne, hvor den største forskel er, at cloudlets ligger i et nærhedspunkt til enhederne i netværket ved kanten af enhedsnetværket. Det er skyen med i din geografiske placering. I lighed med edge computing hjælper cloudlets med at udføre behandling og computing til den aflæste proces fra enheden i netværket. Jeg er nødt til at forklare, hvad der menes med ‘aflæsning’.
mobilen såvel som andre IT-enheder udvikles i dag indlejret med en række avancerede funktioner såsom augmented reality, ansigtsgenkendelse, naturlig sprogbehandling, spil, videobehandling, 3D-modelleringsprogrammer osv. Disse applikationer er normalt ressourcehungrige, hvilket kræver intensiv beregning og høj energiforbrug. Men de mobile enheder er ressource begrænse i form af processorkraft og batterilevetid. Så for at udføre disse typer applikationer uploades de ressourceintensive applikationer til skyen ved hjælp af en mekanisme kaldet aflæsning, hvor al denne behandling kan udføres i skyen ved hjælp af ressourcerne der, og resultaterne sendes tilbage til IT-enhederne i vores hånd. Baseret på typen af opgaver og de nødvendige ressourcer bliver hele processen eller en del af processen aflæst til skyen til behandling.
men som jeg nævnte ovenfor i edge computing sektionen, sender data fra dataressourcer til skyer, der er miles væk, latenstid og båndbreddeproblemer. Og hvis der er en situation, hvor internetudbyderen ikke har bevaret forbindelsen mellem enheden og cloud-serveren, vil der være forsinkelser, pakketab og afbryde brugeroplevelsen. Så for at undgå og reducere disse problemer blev Cloudlet-konceptet introduceret. En standarddefinition for cloudlet er ‘Cloudlets er mobilitetsforbedrede mindre skydatacentre, der er placeret i udkanten af internettet’. Så ved at bruge cloudlets kan de ressourceintensive opgaver aflæses til det til behandling, hvilket reducerer latenstid, båndbredde og sparer meget tid. Cloudlets ‘ latens-og båndbreddefordele er især relevante i forbindelse med biler for at supplere køretøj-til-køretøj-tilgange, der udforskes til realtidskontrol og undgåelse af ulykker. Under fejl kan en cloudlet tjene som en fuldmægtig for skyen og udføre sine kritiske tjenester. Efter reparation af fejlen skal handlinger, der var foreløbigt forpligtet til cloudlet, muligvis udbredes til skyen for forsoning. Herunder disse er en anden fordel ved at bruge cloudlets beskyttelse af privatlivets fred og sikkerhed. Mens du bruger cloud til behandling, skal vores sikre data rejse til cloud-servere miles væk, hvorfor sikkerheden af dataene vil være i tvivl. Derfor, ved at bruge cloudlets, alle de private data vil blive behandlet på kanten af enheder og hjælpe med at bevare sikkerheden og privatlivets fred for data.
tre hovedfunktioner er fremhævet i cloudlet-arkitekturen, som blev modelleret af Satyanarayanan:
Soft-state: en af de vigtigste egenskaber. Når cloudlet er installeret, er det helt selvstyrende og kræver ingen professionel assistance.
kraftfuld og godt forbundet til internettet: Det er en ressourcerig computer eller en klynge af computere, der er godt forbundet til internettet og tilgængelig til brug af enheder i nærheden. Tilsvarende har cloudlets effektiv og pålidelig forbindelse til internettet normalt via en kabelforbindelse.
tilgængelig til brug af nærliggende mobile enheder: det er logisk tæt på enheder, det betyder, at alle mobile enheder i lokalnetværket (LAN) har en lav latenstid til cloudlet og høj båndbredde til rådighed til overførsel af data.
ifølge Satyanarayanan banede nærheden af cloudlets en stor hjælp på følgende måder:
meget responsive cloud-tjenester: fysisk nærhed cloudlet til en IT-enhed gør det lettere at opnå lav end-to-end latenstid og høj båndbredde. Dette er værdifuldt for applikationer som AR og virtual reality, der aflæsser beregning til cloudlet.
skalerbarhed via edge analytics: Den kumulative efterspørgsel efter indgangsbåndbredde i skyen fra en stor samling af IoT-sensorer med høj båndbredde, såsom videokameraer, er betydeligt lavere, hvis rådataene analyseres på cloudlets. Kun de (meget mindre) ekstraherede oplysninger og metadata skal overføres til skyen.
håndhævelse af Privatlivspolitik: en cloudlet kan håndhæve ejerens privatlivspolitikker inden frigivelse af dataene til skyen ved at fungere som det første kontaktpunkt i infrastrukturen for IoT-sensordata
maskering af skyafbrydelser: Hvis en skytjeneste bliver utilgængelig på grund af netværksfejl, skyfejl eller et denial-of-service-angreb, kan en fallback-tjeneste på en nærliggende cloudlet midlertidigt maskere fejlen.
ifølge forskningen kan Edge computing få en hurtigere vej til succes ved at pleje oprettelsen af et åbent cloudlet-økosystem. Så som et overordnet punkt er både edge computing og cloudlets en forstyrrende teknologi for denne skyintensive æra, der bringer energirige high end computing inden for et enkelt trådløst hop af IT-enheder, specielt mobile enheder, hjælper med at reducere latenstid, båndbredde og privatlivsrelaterede problemer, og dermed trække vej til en æra med høje intensive applikationer fremad.
M. Satyanarayanan, “fremkomsten af Edge Computing,” i Computer, vol. 50, nr. 1, s. 30-39, Jan. 2017.
Usman Shaukat, Usman Shaukat, “Cloudlet implementering i lokale trådløse netværk: Motivation, arkitekturer, applikationer og åbne udfordringer”, i Journal of Netværks-og computerapplikationer, December 2015
IEEE Innovation på arbejdspladsen. 2020. Virkelige brugssager til Edge Computing-IEEE Innovation på arbejdspladsen. Tilgængelig på: <https://innovationatwork.ieee.org/real-life-edge-computing-use-cases/>
