Xu hướng điện toán phân tán
Điện toán biên đang tạo ra một mạng internet mới. Trong thời đại mà người tiêu dùng và doanh nghiệp yêu cầu sự chậm trễ nhỏ nhất có thể giữa việc đặt câu hỏi và nhận được câu trả lời, điện toán biên là cách duy nhất để giảm thời gian tìm hiểu thông tin chi tiết. Điện toán biên thu hẹp khoảng cách này bằng cách giảm độ trễ, xử lý dữ liệu ngay cả khi không có đủ băng thông, giảm chi phí cũng như xử lý chủ quyền và tuân thủ dữ liệu. Mặc dù điện toán cloud tập trung vẫn sẽ tồn tại, nhưng cách thức hoàn toàn khác mà chúng ta có thể tạo và hành động dựa trên dữ liệu ở rìa mạng sẽ và đang tạo ra các thị trường mới và mở ra giá trị mới. Đến năm 2024, thị trường điện toán biên dự kiến sẽ có giá trị trên 9,0 tỷ USD với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 30%.
Tuy nhiên, để làm cho các thị trường này trở nên khả thi và phát huy hết tiềm năng của chúng, đòi hỏi phải tính đến các mô hình hoạt động và kinh doanh mà chúng yêu cầu. Trong khi điện toán cloud có thể dựa vào sự tập trung và tính kinh tế theo quy mô để xây dựng mô hình kinh doanh, thì điện toán biên cần một mô hình mới. Với phần cứng và phần mềm trải rộng trên hàng trăm hoặc hàng nghìn địa điểm, cách khả thi duy nhất để quản lý các hệ thống phân tán này là thông qua tiêu chuẩn hóa và tự động hóa.
Quản lý hệ thống máy tính phân tán không phải là điều mới mẻ đối với CNTT, tiền thân của nó và một số người cho rằng việc mang lại Internet, nhưng quy mô và độ phức tạp của điện toán biên là điều mới lạ. Ngoài số lượng địa điểm tuyệt đối, tính toán biên còn phải tính đến các môi trường khắc nghiệt bên ngoài trung tâm dữ liệu khử trùng truyền thống, các vị trí từ xa hoặc không thể truy cập, kết nối không ổn định, cung cấp động, trải nghiệm dữ liệu toàn cầu và rủi ro bảo mật. Ngoài những thách thức kỹ thuật này còn có những thách thức kinh doanh. Khi xem xét lợi thế của một doanh nghiệp, nhanh chóng trở nên rõ ràng rằng họ cần phải gần gũi với môi trường không tiếp xúc nhất có thể vì mỗi xe tải có thể tạo ra một vết lõm lớn ngoài lề.
Cloud Native Edge computing là gì ?
Điện toán biên cloud-native là gì ? Đây là một môi trường máy tính được xây dựng có mục đích cho phép máy móc hoạt động trong thời gian thực không phải do con người xác định, những người có thể chịu được độ trễ một hoặc hai giây, mà là bởi máy móc, với thời gian tức là nano giây hoặc ít hơn. Đây là một môi trường được điều phối từ đám mây, nhưng không phụ thuộc vào nó và không cần các chuyên gia CNTT từ xa được phân phối trên toàn cầu và luôn sẵn sàng 24/7 để duy trì.
Ví dụ: một chiếc ô tô tự lái chỉ có thể tránh khỏi phần đường của người đi bộ nếu nó có tính toán biên mà không có độ trễ. Nó có thể nhanh chóng tìm hiểu và cập nhật “trình điều khiển” của nó ngay lập tức với dữ liệu mới nhất từ tất cả các xe ô tô khác trong một nền tảng đám mây. Không có thời gian để suy nghĩ khi có trường hợp khẩn cấp và nếu có sự phụ thuộc vào đám mây, thiết bị không thể ‘suy nghĩ’ đủ nhanh vì độ trễ.
Cloud-native Edge Computing khác biệt như thế nào?
Điện toán biên cloud-native là một thiết kế khác về cơ bản so với việc chỉ sử dụng các dạng điện toán nhúng cũ và thêm kết nối 4G hoặc 5G.
- Các ứng dụng cloud-native tuân theo một khuôn khổ được thiết kế để tối đa hóa khả năng phục hồi thông qua các hành vi có thể dự đoán được.
- Kiến trúc microservices cloud-native cho phép khả năng mở rộng tự động giúp loại bỏ thời gian ngừng hoạt động do lỗi và phục hồi nhanh chóng trong trường hợp ứng dụng hoặc cơ sở hạ tầng bị lỗi.
- Các bản cập nhật tự động thường xuyên cung cấp một hình ảnh phần mềm mới, sạch sẽ mỗi ngày, một hình ảnh sẽ làm sạch bất kỳ thứ gì đã xảy ra trước các biện pháp đối phó bảo mật.
- Cloud-native edge cung cấp sự hiểu biết phong phú về các hoạt động thông qua dữ liệu đo từ xa môi trường có thể cung cấp thông tin chi tiết sâu sắc về các hoạt động hiện tại cũng như khả năng cải thiện theo thời gian với tự động hóa để mở rộng các hoạt động cạnh đến hàng triệu điểm cuối.
- Mặt khác, các ứng dụng truyền thống không thể nhận ra tất cả các lợi ích của việc chạy trên nền tảng đám mây do kiến trúc độc đáo, tích hợp cao của mỗi thiết bị.
- Các ứng dụng nhúng truyền thống phụ thuộc vào hệ điều hành, điều này làm cho việc di chuyển và mở rộng các ứng dụng trên các cơ sở hạ tầng mới trở nên phức tạp và rủi ro.
- Các kiến trúc nguyên khối gây ra sự phụ thuộc không cần thiết giữa các dịch vụ, dẫn đến mất tính linh hoạt trong quá trình phát triển và triển khai.
- Theo thời gian, các hệ thống máy tính nhúng truyền thống trở nên đầy lỗ hổng, khiến chúng rất dễ bị hack.
Cloud Native , Kubernetes và Edge Computing
Mặc dù các công nghệ cloud-native được sinh ra từ trong cloud , nhưng các mô hình hoạt động và kinh doanh mà chúng cho phép sẽ làm cho điện toán biên khả thi. Nhìn vào định nghĩa gốc của cloud , chúng tôi thấy rằng tiêu chuẩn hóa, như cơ sở hạ tầng bất biến và các API khai báo, kết hợp với tự động hóa mạnh mẽ tạo ra các hệ thống có thể quản lý được yêu cầu công việc tối thiểu. Tiêu chuẩn hóa và tự động hóa này là chìa khóa để làm cho tính toán biên khả thi cả về mặt hoạt động và tài chính.
Cốt lõi của hệ sinh thái cloud-native là Kubernetes. Ban đầu nó được thiết kế như một hệ thống kết hợp lỏng lẻo với một API khai báo và các vòng điều chỉnh tích hợp sẵn. Hai tính năng này làm cho Kubernetes hoàn toàn phù hợp cho tính toán biên.
Đầu tiên, nó cung cấp một API được tiêu chuẩn hóa để thực hiện quản lý vòng đời của phần cứng và phần mềm trên các cơ sở hạ tầng và địa điểm khác nhau. Thay vì phải thiết kế lại máy tính và ứng dụng cho từng trường hợp sử dụng hoặc vị trí, chúng có thể được thiết kế một lần và triển khai nhiều lần. Điều này sẽ cho phép các doanh nghiệp dễ dàng mở rộng quy mô trên toàn thế giới để đáp ứng khách hàng ngay trước cửa nhà của họ.
Thứ hai, các vòng điều chỉnh tự động hóa các tác vụ thủ công để xây dựng một môi trường không chạm với cơ sở hạ tầng và ứng dụng tự phục hồi. Tận dụng Kubernetes để cung cấp tiêu chuẩn hóa và tự động hóa cơ sở hạ tầng và ứng dụng ở mức cao sẽ cho phép các công ty mở rộng quy mô thông qua phần mềm hơn là con người. Điều này mở ra những mô hình kinh doanh mới mà trước đây quá đắt nên khó khả thi.
5G và Edge Computing
Một trong những trường hợp sử dụng được thổi phồng nhiều nhất để chạy phần mềm hiện đại là mạng 5G. 5G hứa hẹn tốc độ nhanh hơn (cả tải xuống và tải lên), giảm độ trễ, dung lượng thiết bị cao hơn và cắt mạng hiệu quả. Tất cả những cải tiến này có tiềm năng to lớn để tác động đến nhiều ngành dọc kinh doanh và tạo ra những cải tiến hoàn toàn mới với IoT, AR / VR, lái xe tự hành, thành phố thông minh và Công nghiệp 4.0 là một trong những trường hợp sử dụng được trích dẫn phổ biến nhất.
Tuy nhiên, vì 5G sẽ sử dụng tần số cao hơn các mạng thế hệ trước nên phạm vi kết nối sẽ ngắn hơn nhiều. Do đó, 5G yêu cầu nhiều hơn 5-10 lần trạm gốc. Sử dụng các mô hình quản lý truyền thống và chuyển sự gia tăng chi phí này trực tiếp cho người dùng cuối hoặc doanh nghiệp là không khả thi. Để làm cho 5G và các mô hình kinh doanh mà nó tạo ra có thể thực hiện được sẽ yêu cầu tiêu chuẩn hóa và tự động hóa mới.
Xu hướng chính của cloud Native và Edge Computing sau năm 2020
IDC dự đoán rằng, đến năm 2020, hơn 50 tỷ thiết bị đầu cuối và thiết bị sẽ được kết nối với Internet và hơn 40% dữ liệu sẽ được phân tích, xử lý và lưu trữ ở rìa mạng. Điều này có nghĩa là điện toán biên sẽ phải đối mặt với nhiều kịch bản mới và phát triển theo những cách vô hạn.
Khi bước vào thập kỷ mới, chúng tôi dự đoán rằng lĩnh vực điện toán biên sẽ trải qua những thay đổi sau vào năm 2020:
- Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ cloud-native dựa trên Kubernetes trong những năm gần đây, những bước tiến lớn đã được thực hiện trong phạm vi ứng dụng, các kịch bản ứng dụng và sự trưởng thành về mặt kỹ thuật. Một trong những lợi thế cốt lõi của nó là cung cấp các chức năng và trải nghiệm nhất quán trong cloud và bất kỳ cơ sở hạ tầng nào khác thông qua các tiêu chuẩn thống nhất. Bằng cách kết hợp công nghệ cloud-native với điện toán biên, bạn có thể nhanh chóng phân phối các ứng dụng đạt được tích hợp thiết bị đầu cuối cloud . Điều này cung cấp một giải pháp để phân phối, bảo trì và kiểm soát ứng dụng quy mô lớn thống nhất trên một số lượng lớn các thiết bị đầu cuối và biên .
- Về mặt bảo mật, công nghệ cloud-native có thể cung cấp môi trường vận hành khối lượng công việc an toàn hơn, chẳng hạn như vùng chứa, cũng như các chính sách mạng và điều chỉnh, có thể cải thiện hiệu quả tính bảo mật của các dịch vụ biên và dữ liệu biên.
- Trong môi trường mạng biên, các khả năng của bộ chứa biên dựa trên công nghệ cloud-native có thể đảm bảo quyền tự chủ của các mạng yếu và bị ngắt kết nối và cung cấp khả năng tự phục hồi hiệu quả. Giải pháp này cũng tương thích với các môi trường truy cập mạng phức tạp.
- Với sự hỗ trợ của các cộng đồng và nhà cung cấp mạnh mẽ trong lĩnh vực cloud-native , công nghệ cloud-native đang trở nên áp dụng hơn cho các tài nguyên không đồng nhất. Trong lĩnh vực IoT, công nghệ cloud-native đã hỗ trợ nhiều loại kiến trúc CPU và giao thức truyền thông, với mức tiêu thụ tài nguyên thấp.
Hiện tại, nhiều nhà cung cấp đã bắt tay vào sử dụng điện toán biên cloud-native và một số trong số họ đã thành công. Chúng tôi tin rằng sự phát triển nhanh chóng của 5G sau năm 2020 sẽ thúc đẩy việc áp dụng điện toán biên nguyên bản trên cloud .
