Edge Computing și Cloudlets
ce este Edge Computing?
lumea IT de astăzi este dominată de cloud computing în ultimele decenii. Este utilizat pentru stocarea, accesarea și procesarea unei cantități mari de date și resurse IT în afara dispozitivelor noastre de calcul prin internet. Dar edge computing poate fi considerat un cloud computing la scară mică. Aici, o margine poate fi considerată ca punctul din care dispozitivul de calcul sau rețeaua care conține dispozitivul comunică cu Internetul. Procesorul din interiorul unui dispozitiv de calcul sau al routerului sau chiar al ISP-ului poate fi considerat ca marginea rețelei. Deci, punctul important de luat în considerare aici este că edge este situat în apropierea dispozitivelor IT și IoT, în timp ce serverele cloud sunt situate la milioane de mile distanță de ele. Prin urmare, putem deduce din acest punct că calculul de margine este ceva în care stocarea, procesarea și calculul se întâmplă la marginea rețelei. Da, Edge computing este o arhitectură IT deschisă care ajută la optimizarea calculului și procesării dispozitivelor de internet și a aplicațiilor web prin apropierea de calcul a resurselor de date. Deci, edge computing este pur și simplu înseamnă ‘Cloud vine la tine’.
de ce Edge Computing?
împreună cu creșterea explozivă a dispozitivelor de calcul și a resurselor de date, se produce un volum mare de date. Și acest lucru nu este doar pentru astăzi și mâine, dar va avea o creștere enormă zi de zi. Folosind cloud computing, trebuie să trimitem tone și tone de resurse de date către serverul cloud care se află la milioane de mile distanță de resursele de date, care suportă multe probleme precum probleme de lățime de bandă, probleme de latență, probleme de confidențialitate și așa mai departe. Deci, mai degrabă decât transmiterea resurselor de date către centrele de date desfășurate în nori la milioane de mile distanță pentru procesare, calculul de margine ajută la o alternativă eficientă în care datele pot fi procesate, analizate și calculate într-un punct de proximitate la marginea dispozitivului sau a rețelei. Numai datele care au nevoie de o resursă mai foame operațiuni și calcule pot fi trimise la nori departe și toate celelalte de calcul se poate face la marginea. Prin urmare, edge computing ajută la minimizarea comunicațiilor pe distanțe lungi între resursele de date și serverele cloud, reducând astfel latența, problemele de lățime de bandă. De exemplu, ia în considerare o operațiune de resurse foame, recunoașterea facială în cazul în care prelucrarea algoritmului ar trebui să se facă în cloud server, care va consuma o mulțime de timp, prin urmare, duce la problema latență. Prin utilizarea edge computing, procesarea algoritmului de recunoaștere facială se poate face la marginea dispozitivului sau a rețelei, astfel încât va duce la procesarea vitezei și va reduce latența și, de asemenea, problemele de lățime de bandă. Similar cu aceasta, edge computing ajută foarte mult pentru aplicații în timp real, cum ar fi vehiculele cu conducere automată, unde o cantitate mare de reducere a latenței, ajută foarte mult la actualizarea în timp real a operațiunilor și calculelor.
deci, ce sunt Cloudlets?
cloudlets pot fi considerate ca scară mică de nori, în cazul în care diferența principală este cloudlets sunt situate într-un punct de proximitate la dispozitivele din rețea, la marginea rețelei dispozitivului. Este norul cu locația dvs. geografică. Similar cu edge computing, cloudlets ajută la procesarea și calculul procesului descărcat de pe dispozitivul din rețea. Trebuie să explic ce se înțelege prin ‘descărcare’.
dispozitivele mobile, precum și alte dispozitive IT din zilele noastre sunt dezvoltate încorporate cu o serie de funcții avansate, cum ar fi realitatea augmentată, recunoașterea feței, procesarea limbajului natural, jocurile, procesarea video, software-ul de modelare 3D etc. Aceste aplicații sunt, de obicei, foame de resurse, necesitând un calcul intensiv și un consum ridicat de energie. Dar dispozitivele mobile sunt resurse constrânge în ceea ce privește puterea de procesare și de viață a bateriei. Deci, pentru a executa aceste tipuri de aplicații, aplicațiile cu resurse intensive sunt încărcate în cloud folosind un mecanism numit descărcare în care toate aceste prelucrări pot fi efectuate în cloud folosind resursele de acolo, iar rezultatele sunt trimise înapoi la dispozitivele IT din mâna noastră. Pe baza tipului de sarcini și a resurselor necesare, întregul proces sau o parte a procesului sunt descărcate în cloud pentru procesare.
dar așa cum am menționat mai sus în secțiunea edge computing, trimiterea datelor din resursele de date către nori care sunt la kilometri distanță au probleme de latență și lățime de bandă. Și, dacă există o situație în care furnizorul de servicii internet nu a reușit să conserve conexiunea dintre dispozitiv și serverul cloud, vor exista întârzieri, pierderi de pachete și întreruperea experienței utilizatorului. Deci, pentru a evita și a reduce aceste probleme, a fost introdus conceptul Cloudlet. O definiție standard pentru cloudlet este ‘Cloudlets sunt centre de date cloud la scară mică îmbunătățite de mobilitate, care se află la marginea Internetului’. Deci, prin utilizarea cloudlets, sarcinile de resurse intensive pot fi descărcate la ea pentru prelucrare, prin urmare, va reduce latenta, lățime de bandă și de a salva o mulțime de timp. Avantajele de latență și lățime de bandă ale Cloudlets sunt deosebit de relevante în contextul automobilelor, pentru a completa abordările vehicul-vehicul explorate pentru controlul în timp real și evitarea accidentelor. În timpul eșecurilor, un cloudlet poate servi ca proxy pentru cloud și poate efectua serviciile sale critice. La repararea eșecului, acțiunile care au fost angajate provizoriu în cloudlet ar putea fi necesare pentru a fi propagate în cloud pentru reconciliere. Inclusiv acestea, un alt beneficiu al utilizării cloudlets sunt confidențialitatea și conservarea securității. În timp ce utilizați cloud pentru procesare, datele noastre securizate trebuie să călătorească la serverele cloud la kilometri distanță, prin urmare, securitatea datelor va fi în discuție. Prin urmare, prin utilizarea cloudlets, toate datele private vor fi procesate la marginea dispozitivelor și vor ajuta la conservarea securității și confidențialității datelor.
trei caracteristici principale sunt evidențiate în arhitectura cloudlet care a fost modelată de Satyanarayanan:
soft-state: unul dintre cele mai importante atribute. Odată ce cloudlet este instalat, este complet auto-gestionat și nu necesită asistență profesională.
puternic și bine conectat la Internet: este un computer bogat în resurse sau un grup de computere care sunt bine conectate la Internet și disponibile pentru utilizare de către dispozitivele din apropiere. În mod similar, cloudlets au conexiune eficientă și fiabilă la Internet, de obicei, printr-o conexiune prin cablu.
disponibil pentru utilizare de către dispozitivele mobile din apropiere: este logic aproape de dispozitive, înseamnă că orice dispozitive mobile din rețeaua locală (LAN) are o latență scăzută la cloudlet și o lățime de bandă mare disponibilă pentru transferul de date.
potrivit lui Satyanarayanan, apropierea cloudlets a deschis un mare ajutor în următoarele moduri:
servicii cloud extrem de receptive: cloudlet de proximitate fizică la un dispozitiv IT facilitează atingerea latenței end-to-end scăzute și a lățimii de bandă ridicate. Acest lucru este valoros pentru aplicații precum Ar și realitatea virtuală care descarcă Calculul în cloudlet.
scalabilitate prin edge analytics: Cererea cumulată de lățime de bandă de intrare în cloud dintr-o colecție mare de senzori IoT cu lățime de bandă mare, cum ar fi camerele video, este considerabil mai mică dacă datele brute sunt analizate pe cloudlets. Doar informațiile și metadatele extrase (mult mai mici) trebuie transmise în cloud.
aplicarea politicii de Confidențialitate: un cloudlet poate aplica politicile de confidențialitate ale proprietarului său înainte de lansarea datelor în cloud, servind ca primul punct de contact în infrastructură pentru datele senzorului IoT
mascarea întreruperilor cloud: Dacă un serviciu cloud devine indisponibil din cauza unei defecțiuni a rețelei, a unei defecțiuni în cloud sau a unui atac de refuz al Serviciului, un serviciu de rezervă pe un cloudlet din apropiere poate masca temporar eșecul.
conform cercetărilor, calculul de margine poate obține o cale mai rapidă spre succes prin cultivarea creării unui ecosistem cloudlet deschis. Deci, ca punct general, atât edge computing, cât și cloudlets sunt tehnologii perturbatoare pentru această eră intensivă în cloud, care aduc calculul high end bogat în energie într-un singur hop wireless al dispozitivelor IT, în special dispozitivele mobile, ajută la reducerea latenței, a lățimii de bandă și a problemelor legate de confidențialitate, prin urmare, trageți calea către o eră cu aplicații intensive mari înainte.
M. Satyanarayanan, “apariția computerelor de margine”, în Computer, vol. 50, nr. 1, pp. 30-39, Jan. 2017.
Usman Shaukat, Ejaz Ahmed, Zahid Anwar, Feng Xia, ” implementarea Cloudlet în rețelele Wireless locale: Motivație, arhitecturi, aplicații și provocări deschise”, în Journal of Network and Computer Applications, decembrie 2015
IEEE Innovation at Work. 2020. Cazuri de utilizare în viața reală pentru Edge Computing-inovația IEEE la locul de muncă. Disponibil la: <https://innovationatwork.ieee.org/real-life-edge-computing-use-cases/>
