Cechy przetwarzania brzegowego EDGE Computing

Przetwarzanie brzegowe zawładnęło środowiskiem IT. W roku 2018 10% danych generowanych przez przedsiębiorstwa było tworzone i przetwarzane poza tradycyjnym scentralizowanym centrum przetwarzania danych lub chmurą. Według danych Gartnera do roku 2025 będzie to 75%. W kontekście dochodu „MarketsandMarkets” szacuje się, że rynek globalny przejdzie z 2,8 miliarda $ w 2019 r. do 9,0 miliarda w 2024 r. – to prawie 27-procentowy wzrost każdego roku.

Czym jest Edge computing – przetwarzanie brzegowe?

Najprościej rzecz ujmując, system brzegowy przybliża moc przetwarzania do punktu, w którym dane są wytwarzane i wykorzystywane, zamiast umieszczać go w chmurze obliczeniowej. Daje to następujące efekty:

1. Zmniejszenie latencji, czyli czasu oczekiwania.
2. Zmniejszenie wymagań przepustowości w stosunku do przesyłania danych do chmury.
3. Zapewnienie dostępu do informacji w „czasie rzeczywistym”.

Przetwarzanie brzegowe jest szczególnie korzystne dla aplikacji, tworzących i wykorzystujących ogromne ilości danych, które łączą się i współpracują z maszynami, a także wymagają ustawicznej analityki. Ponieważ systemy brzegowe zapewniają większą przepustowość, mniejsze opóźnienia i zwiększają bezpieczeństwo w realny sposób, pomagają znacznie zredukować koszty firmy.

Trzeba również podkreślić, że systemy brzegowe nie mają na celu wyeliminowania chmury. W typowej instalacji brzegowej tylko najważniejsze dane są przetwarzane i analizowane lokalnie, a reszta zostaje przeniesiona właśnie do chmury. Przykładem jest korzystanie z autonomicznych samochodów. Najbardziej krytyczne dane potrzebne do bezpiecznej i dokładnej nawigacji samochodu – od czujników, radaru, skanerów oraz komputerowego rozpoznawania obrazu – są przetwarzane natychmiast. Dane o niższym priorytecie zostają wysłane do chmury. W tym przypadku zastosowanie przetwarzania brzegowego łagodzi ogromny nacisk na przepustowość – jeden autonomiczny pojazd generuje codziennie 30 terabajtów danych.

Edge computing przetwarza dane w pobliżu punktu ich generowania, zwiększając tym samym przepustowość, minimalizując koszty przechowywania i umożliwiając analizę danych oraz wgląd w dane w czasie rzeczywistym.

Dlaczego przetwarzanie brzegowe staje się tak popularne?

Głównym impulsem dla wdrażania przetwarzania brzegowego są ogromne ilości danych generowane i wykorzystywane w środowisku IoT oraz w Przemyśle 4.0, gdzie analityka służy do optymalizacji wydajności. Szacuje się, że w tym roku jest zainstalowanych 31 miliardów urządzeń IoT na świecie. Czasopismo Security Today podaje, że do roku 2025 ta liczba zwiększy się do 75 miliardów, a systemy brzegowe będą decydujące przy dostosowywaniu do potrzeb przetwarzania danych. Oprócz potrzeb przemysłowych mamy również usługi rozrywkowe z transmisją strumieniową (streaming), aplikacje itp. o ogromnej ilości danych wymagające przepustowości, które korzystają z przetwarzania brzegowego.

Wszystkie te dane przepływające tam i z powrotem do chmury spowalniają prędkość, z jaką jesteśmy w stanie gromadzić je oraz przetwarzać. Chmura jest jednym z najlepszych rozwiązań, ale nie sprawdzi się w przypadku, gdy potrzebujemy danych natychmiast, w czasie rzeczywistym. Należy tu również wspomnieć o wysokich kosztach związanych z utrzymaniem odpowiedniej przepustowości chmury.

Gdzie wdraża się przetwarzanie brzegowe?

Instalacja brzegowa może składać się z pojedynczej obudowy stojącej w hali fabrycznej lub w magazynie, aż do centrum przetwarzania danych typu Spine/Edge w prefabrykowanej, niezależnej przestrzeni, takiej jak kontener lub pomieszczenie modułowe.  Bez względu na skalę Edge musi wspomagać wszystkie elementy instalacji IT – urządzenia IT, klimatyzację, rozdział prądu, monitoring i bezpieczeństwo.

Przetwarzanie brzegowe stosuje się w prawie każdej branży na świecie, żeby w mniejszym stopniu bazować na chmurze i analizie prędkości. Jest to szczególnie ważne w przypadku ograniczonej łączności, np. na obszarach wiejskich czy na platformach naftowych lub gazowych.

Niektóre przykłady typowych zastosowań systemów brzegowych:

• Organizacje, które wykorzystują monitoring do kontrolowania zagrożeń i ryzyka, takie jak wojsko, zakłady przemysłowe / place budowy, zarządzanie magazynowaniem.
• Filie firm, gdzie lokalne serwery i infrastruktura wspomagają pracę zatrudnionych tam pracowników zamiast aplikacji i danych połączonych z głównym biurem.
• System telekomunikacyjny – w celu poprawy transmisji danych sprowadza się treści jak najbliżej abonentów. Dzięki temu zmniejsza się czas latencji oraz przepustowości dla centrum przetwarzania danych.
• Zarządy miast, które muszą kierować usługami komunalnymi i monitorować zagrożenia pogodowe czy przestępczość oraz reagować na nie.
• Branża usług finansowych, gdzie zmniejszenie latencji w transmisji danych – nawet o milisekundy – poprawi działanie algorytmów, które informują o decyzjach kupna/sprzedaży.
• Przemysł wydobywczy ropy naftowej i gazu, transport oraz przemysł energetyczny, które chcą zastąpić tradycyjne podejście do konserwacji na bardziej przewidywalne i zaplanowane w celu zminimalizowania czasu przestoju.

Rozwiązywanie problemów za pomocą przetwarzania brzegowego

Dla wielu firm przetwarzanie brzegowe stanowi dużą zmianę zarówno w kontekście działalności, jak i rozproszonej techniki informacyjnej.

Oto kilka wyzwań związanych z przetwarzaniem brzegowym:

• Zarządzanie kosztami chłodzenia. Organizacje, które chcą skorzystać z wdrożenia brzegowego, mogą nie mieć na miejscu infrastruktury umożliwiającej prawidłowe chłodzenie sprzętu IT w obudowach (szafach). Zamiast instalować kosztowną klimatyzację i systemy filtrowania powietrza w przestrzeni, można wybrać między systemami klimatyzacji montowanymi w jednej obudowie, a chłodzeniem cieczowym – gotowym do zastosowania dla gęstości mocy wielu szaf wynoszących 20–30 kW – lub kompletną instalacją centrum przetwarzania danych typu Spine/Edge do 200–300 kW. W przypadku przetwarzania brzegowego najskuteczniejszymi sposobami chłodzenia cieczą są systemy z obiegiem zamkniętym, gdzie szafy i wymienniki ciepła współpracują wyłącznie ze sobą, optymalizując przepływ powietrza i wydajność.
• Przygotowanie obiektu. Nowe wdrożenia często wymagają inwestycji w infrastrukturę, w sprzęt taki jak rezerwowe generatory, transformatory i aparatura rozdzielcza. Ocena obiektu i jego układów elektrycznych oraz mechanicznych jest decydująca dla przygotowania pomyślnego wdrożenia brzegowego.
• Planowanie przyszłościowe. Aby wdrożenie przetwarzania brzegowego sprostało przyszłym wymaganiom, instalację należy zaprojektować jako elastyczną. Ważna jest tu możliwość szybkiego dodawania akcesoriów, rekonfiguracji szafy dla pomieszczenia sprzętu o różnych rozmiarach, podzielenia na części, tak aby sprzęt IT i zasilanie mogły być zainstalowane w tej samej szafie oraz aby istniała możliwość zastosowania różnych sposobów chłodzenia w tej samej szafie.

Dla wielu firm przetwarzanie brzegowe stanowi dużą zmianę zarówno w kontekście działalności, jak i rozproszonej techniki informacyjnej. Najlepszym sposobem zagwarantowania sobie maksymalnego wykorzystania jego zalet jest współpraca z doświadczonym partnerem, który może zapewnić sprzęt i wsparcie potrzebne do przeniesienia operacji przetwarzania oraz przechowywania z macierzystego centrum przetwarzania danych na obrzeża. Rittal oferuje pełny wachlarz rozwiązań i usług umożliwiających szybkie wdrożenie przetwarzania brzegowego.

Więcej informacji znajdziesz w naszym katalogu Edge Data Center oraz ebooku