Edge Computing e cloudlet
Che cosa è Edge Computing?
Il mondo IT di oggi è dominato dal cloud computing per decenni passati. Viene utilizzato per memorizzare, accedere ed elaborare grandi quantità di dati e risorse IT al di fuori dei nostri dispositivi informatici attraverso Internet. Ma edge computing può essere considerato come un cloud computing su piccola scala. Qui, un bordo può essere considerato come il punto da cui il dispositivo di calcolo o la rete che contiene il dispositivo comunica con Internet. Il processore all’interno di un dispositivo informatico o il router o anche l’ISP può essere considerato come il bordo della rete. Quindi, il punto di considerazione importante qui è che il bordo si trova in prossimità dei dispositivi IT e IoT mentre i server cloud si trovano a milioni di miglia di distanza da loro. Quindi, possiamo dedurre da questo punto che l’edge computing è qualcosa in cui la memorizzazione, l’elaborazione e il calcolo avvengono ai margini della rete. Sì, l’edge computing è un’architettura IT aperta che aiuta nell’ottimizzazione del calcolo e dell’elaborazione di dispositivi Internet e applicazioni Web avvicinando l’elaborazione alle risorse di dati. Quindi, l’edge computing significa semplicemente “Il cloud sta arrivando da te”.
Perché Edge Computing?
Insieme alla crescita esplosiva dei dispositivi informatici e delle risorse di dati, viene prodotto un grande volume di dati. E questo non è solo per oggi e domani, ma avrà una crescita enorme giorno dopo giorno. Utilizzando il cloud computing, abbiamo bisogno di inviare tonnellate e tonnellate di risorse di dati al server cloud che si trova a milioni di miglia di distanza dalle risorse di dati, che incorrono in molti problemi come problemi di larghezza di banda, problemi di latenza, problemi di privacy e così via. Quindi, piuttosto che trasmettere risorse di dati ai data center distribuiti in cloud a milioni di miglia di distanza per l’elaborazione, l’edge computing aiuta un’alternativa efficiente in cui i dati possono essere elaborati, analizzati e calcolati in un punto di prossimità sul bordo del dispositivo o della rete. Solo i dati che necessitano di operazioni e calcoli più affamati di risorse possono essere inviati alle nuvole lontane e tutti gli altri calcoli possono essere eseguiti ai margini. Quindi, edge computing aiuta a ridurre al minimo le comunicazioni a lunga distanza tra le risorse di dati e server cloud, quindi ridurre la latenza, problemi di larghezza di banda. Ad esempio, si consideri un’operazione affamata di risorse, il riconoscimento facciale in cui l’elaborazione dell’algoritmo dovrebbe essere eseguita in server cloud che consumerà molto tempo, quindi, si tradurrà in un problema di latenza. Utilizzando l’edge computing, l’elaborazione dell’algoritmo di riconoscimento facciale può essere eseguita sul bordo del dispositivo o della rete, quindi si tradurrà in velocità di elaborazione e ridurre la latenza e anche problemi di larghezza di banda. Simile a questo, edge computing aiuta molto per applicazioni in tempo reale come veicoli auto-guida in cui una grande quantità di riduzione della latenza, aiuta molto in tempo reale aggiornamento delle operazioni e calcoli.
Quindi, cosa sono i Cloudlet?
I cloudlet possono essere considerati come piccole dimensioni delle nuvole, dove la differenza principale è che i cloudlet sono situati in un punto di prossimità ai dispositivi nella rete, ai margini della rete del dispositivo. E ‘ la nuvola con nella vostra posizione geografica. Simile all’edge computing, i cloudlet aiutano a eseguire l’elaborazione e il calcolo per il processo scaricato dal dispositivo nella rete. Devo spiegare cosa si intende per “Scarico”.
Il mobile così come altri dispositivi IT al giorno d’oggi sono in fase di sviluppo integrato con una serie di funzioni avanzate come la realtà aumentata, riconoscimento facciale, elaborazione del linguaggio naturale, giochi, elaborazione video, software di modellazione 3D ecc. Queste applicazioni di solito sono affamate di risorse, che richiedono un calcolo intensivo e un consumo elevato di energia. Ma i dispositivi mobili sono vincolano risorse in termini di potenza di elaborazione e la durata della batteria. Quindi, per eseguire questi tipi di applicazioni, le applicazioni ad alta intensità di risorse vengono caricate nel cloud utilizzando un meccanismo chiamato OFFLOADING in cui tutte queste elaborazioni possono essere eseguite nel cloud utilizzando le risorse lì, ei risultati vengono rispediti ai dispositivi IT in nostra mano. In base al tipo di attività e alle risorse necessarie, l’intero processo o una parte del processo vengono scaricati nel cloud per l’elaborazione.
Ma come ho detto sopra nella sezione edge computing, l’invio di dati da risorse di dati a cloud distanti miglia ha problemi di latenza e larghezza di banda. E, se c’è una situazione in cui il provider di servizi Internet non è riuscito a conservare la connessione tra il dispositivo e il server cloud, ci saranno ritardi, perdita di pacchetti e interrompere l’esperienza utente. Quindi, al fine di evitare e ridurre questi problemi, è stato introdotto il concetto Cloudlet. Una definizione standard per cloudlet è ‘I cloudlet sono data center cloud su piccola scala ottimizzati per la mobilità che si trovano ai margini di Internet’. Quindi, utilizzando i cloudlet, le attività ad alta intensità di risorse possono essere scaricate su di esso per l’elaborazione, quindi ridurranno la latenza, la larghezza di banda e risparmieranno molto tempo. I vantaggi di latenza e larghezza di banda dei cloudlet sono particolarmente rilevanti nel contesto delle automobili, per integrare gli approcci veicolo-veicolo esplorati per il controllo in tempo reale e la prevenzione degli incidenti. Durante gli errori, un cloudlet può fungere da proxy per il cloud ed eseguire i suoi servizi critici. Dopo la riparazione dell’errore, potrebbe essere necessario propagare nel cloud per la riconciliazione le azioni che sono state temporaneamente impegnate nel cloudlet. Compresi questi, un altro vantaggio dell’utilizzo di cloudlet sono la privacy e la conservazione della sicurezza. Durante l’utilizzo del cloud per l’elaborazione, i nostri dati sicuri devono viaggiare verso i server cloud a miglia di distanza, quindi la sicurezza dei dati sarà in discussione. Quindi, utilizzando cloudlets, tutti i dati privati saranno trattati a bordo dei dispositivi e aiutano nella conservazione della sicurezza e della privacy dei dati.
Tre caratteristiche principali sono evidenziate in cloudlet architettura che è stato modellato da Satyanarayanan:
Soft-stato: Uno dei più importanti attributi. Una volta installato il cloudlet, è completamente autogestito e non richiede alcuna assistenza professionale.
Potente e ben connesso a Internet: è un computer ricco di risorse o un cluster di computer ben connessi a Internet e disponibili per l’uso da dispositivi vicini. Allo stesso modo, i cloudlet hanno una connessione efficiente e affidabile a Internet di solito attraverso una connessione cablata.
Disponibile per l’uso da dispositivi mobili nelle vicinanze: è logicamente vicino ai dispositivi, significa che qualsiasi dispositivo mobile nella rete locale (LAN) ha una bassa latenza al cloudlet e un’elevata larghezza di banda disponibile per trasferire i dati.
Secondo Satyanarayanan, la vicinanza dei cloudlet ha aperto un grande aiuto nei seguenti modi:
Servizi cloud altamente reattivi: la vicinanza fisica del cloudlet a un dispositivo IT rende più facile ottenere latenza end-to-end bassa e larghezza di banda elevata. Ciò è utile per applicazioni come AR e realtà virtuale che scaricano il calcolo sul cloudlet.
Scalabilità tramite edge analytics: La domanda cumulativa di larghezza di banda di ingresso nel cloud da una vasta collezione di sensori IoT ad alta larghezza di banda, come le videocamere, è notevolmente inferiore se i dati grezzi vengono analizzati sui cloudlet. Solo le informazioni e i metadati estratti (molto più piccoli) devono essere trasmessi al cloud.
Applicazione delle politiche sulla privacy: un cloudlet può applicare le politiche sulla privacy del suo proprietario prima del rilascio dei dati nel cloud fungendo da primo punto di contatto nell’infrastruttura per i dati dei sensori IoT
Mascherando le interruzioni del cloud: Se un servizio cloud diventa non disponibile a causa di un errore di rete, un errore nel cloud o un attacco denial-of-service, un servizio di fallback su un cloudlet nelle vicinanze può mascherare temporaneamente l’errore.
Secondo le ricerche, l’Edge computing può ottenere un percorso più veloce verso il successo alimentando la creazione di un ecosistema cloudlet aperto. Quindi, come punto generale, sia l’edge computing che i cloudlet sono tecnologie dirompenti per questa era ad alta intensità di cloud, che portano l’elaborazione high-end ricca di energia all’interno di un singolo hop wireless di dispositivi IT, specialmente dispositivi mobili, aiutano a ridurre la latenza, la larghezza di banda e le questioni relative alla privacy, quindi tracciano il
M. Satyanarayanan, “The Emergence of Edge Computing”, in Computer, vol. 50, no. 1, pp. 30-39, Jan. 2017.
Usman Shaukat, Ejaz Ahmed, Zahid Anwar, Feng Xia, ” Distribuzione cloudlet nelle reti wireless locali: Motivazione, architetture, applicazioni e sfide aperte”, in Journal of Network and Computer Applications, dicembre 2015
IEEE Innovation at Work. 2020. Casi d’uso reali per l’edge Computing-Innovazione IEEE al lavoro. Disponibile presso: <https://innovationatwork.ieee.org/real-life-edge-computing-use-cases/>
