Edge Computing Uitdagingen Overwinnen: Bewezen Strategieën voor Real-Time Dataverwerking

Naarmate slimme auto's, slimme huishoudelijke apparaten en verbonden industriële apparatuur zowel in aantal als populariteit groeien, genereren ze data praktisch overal. Feitelijk zijn er in 2022 meer dan 16,4 miljard verbonden IoT (Internet of Things) apparaten wereldwijd en het aantal wordt verwacht te stijgen naar 30,9 miljard in 2025. Dan zal IDC voorspellen dat deze apparaten 73,1 zettabytes data wereldwijd zullen genereren, wat een groei van 300% is vergeleken met het niet-zo-ver-afgelegen 2019.

Deze data snel en effectief sorteren en analyseren is de sleutel tot zowel optimale applicatie-gebruikerservaring als betere zakelijke besluitvorming. Edge computing is de technologie die dit mogelijk maakt.

Echter, het deployen van moderne workloads zoals microservices, machine learning-apps en AI dicht bij de edge brengt een aantal uitdagingen met zich mee die de infrastructuur van een organisatie moet adresseren. Om te profiteren van edge computing, moeten bedrijven een perfecte balans vinden tussen hun IT-infrastructuur en hun eindgebruikersbehoeftes.

Uitdagingen van Edge Computing

Om optimaal te presteren, vereisen edge-workloads het volgende:

• Proximiteit – Opslag- en compute-resources moeten dicht bij de databron zijn.
• Responsiviteit – Apps hebben datatransfer-latenties nodig die van onder de 5 naar 20 milliseconden gaan.
• Mobiliteit – Veel edge-apparaten bewegen en compute- en opslagresources moeten meegaan.

De datatransfer-latentie van het externe en gecentraliseerde publieke cloudcomputing-model past niet bij de behoeften van moderne edge-workloads. Aan de andere kant, het bouwen van een gedecentraliseerd netwerk om edge-workloads te ondersteunen, komt met een intimidante lijst van eigen uitdagingen.

Logistieke Complexiteiten

Het beheren van uiteenlopende edge-compute, netwerk- en opslagsystemen is complex en vereist ervaren IT-personeel beschikbaar op meerdere geografische locaties tegelijkertijd. Dit kost tijd en legt een significante financiële druk op organisaties, met name bij het draaien van honderden containerclusters, met verschillende microservices geserveerd vanaf verschillende edge-locaties op verschillende tijden.

Bandbreedte-bottlenecks

Volgens een rapport van Morgan Stanley worden radars, sensoren en camera's van autonome voertuigen alleen al verwacht om tot 40 TB data per uur te genereren. Om levensreddende beslissingen snel te nemen, moet de data die deze vierwielige supercomputers creëren, binnen fracties van een seconde worden overgedragen en geanalyseerd.

Op dezelfde manier verzamelen en verwerken talrijke edge-apparaten gelijktijdig data. Het sturen van dergelijke ruwe data naar de cloud kan beveiliging compromitteren en is vaak inefficiënt en kostprohibitief.

Om bandbreedtekosten te optimaliseren, alloceren organisaties typisch hogere bandbreedte aan datacenters en lagere aan de endpoints. Dit maakt uplink-snelheid een bottleneck met applicaties die data van de cloud naar de edge duwen terwijl edge-data tegelijkertijd de andere kant op gaat. Naarmate de edge-infrastructuur groeit, neemt IoT-verkeer toe en veroorzaakt onvoldoende bandbreedte massive latentie.

Beperkte Capaciteit en Schaalcomplexiteiten

De kleinere vormfactor van edge-apparaten leidt typisch tot een gebrek aan vermogen en compute-resources nodig voor geavanceerde analytics of data-intensieve workloads.

Ook maakt de remote en heterogene aard van edge computing fysieke infrastructuur-schaling een grote uitdaging. Schalen op de edge betekent niet alleen meer hardware toevoegen aan de bron van de data. Het strekt zich uit tot het schalen van personeel, databeheer, beveiliging, licentieverlening en monitoring-resources. Als niet correct gepland en uitgevoerd, kan dergelijke horizontale schaling leiden tot verhoogde kosten door overprovisionering, of suboptimale applicatieprestaties door onvoldoende resources.

Databeveiliging

Naarmate computing naar de edge verplaatst, gaat infrastructuur verder dan de meerdere fysieke en virtuele lagen van netwerkbeveiliging die gecentraliseerde computing-modellen bieden. Als niet adequaat beschermd, wordt de edge een doelwit voor diverse cyberdreigingen.

Kwaadwillende actoren kunnen onbevoegde code injecteren of zelfs hele nodes repliceren, data stelen en ermee knoeien terwijl ze onder de radar vliegen. Ze kunnen ook interfereren met data die over het netwerk wordt overgedragen via routing-informatie-aanvallen die doorvoer, latentie en datapaden beïnvloeden door data-verwijdering en -vervanging. Een andere veelvoorkomende databeveiligingsdreiging op de edge zijn DDoS-aanvallen gericht op het overweldigen van nodes om batterijuitputting of uputting van communicatie-, berekenings- en opslagresources te veroorzaken. Van alle data die IoT-apparaten verzamelen, hoeft alleen de meest kritieke data geanalyseerd te worden. Zonder veilige en compliant lange-termijn dataretentie- en archivering-oplossingen, leidt dit vaak tot excessive data-accumulation en data-sprawl op de edge, wat de kwetsbaarheid verder verhoogt.

Data Toegangscontrole

Het feit dat edge-apparaten fysiek geïsoleerd zijn, betekent dat in dit gedistribueerde computingsysteem data wordt afgehandeld door verschillende apparaten, wat beveiligingsrisico's verhoogt en data-toegang moeilijk maakt om te monitoren, authenticeren en autoriseren.

Privacy van een eindgebruiker of eindapparaat is een ander kritiek aspect om te handhaven. Multi-level beleidsregels zijn vereist om ervoor te zorgen dat elke eindgebruiker gereken wordt. Dit mogelijk maken terwijl aan real-time datalatentievereisten wordt voldaan, is een grote uitdaging, met name bij het bouwen van edge-infrastructuur vanaf nul.

Een fysiek dichtbijgelegen, pre-geconfigureerde oplossing gebouwd door een ecosysteem van partners die geoptimaliseerde hardware en infrastructuurbeheertools aanbieden, mitigeert edge-computing-uitdagingen. Edge-datacenters zijn een opkomende oplossing die dit adressert door organisaties high-performance dataopslag- en verwerkingsresources aan te bieden op een veilig en snel netwerk.

Edge Infrastructuur tot de Redding

In vergelijking met de cloud, is edge-infrastructuur gelegen in kleinere faciliteiten dicht bij het eindgebruikersnetwerk. Door compute-, opslag- en netwerkresources dichter bij de bron van de data te brengen, bieden edge-datacenters diverse voordelen aan zowel organisaties als hun workloads.

Deze omvatten:

• Geminimaliseerde latentie door fysieke nabijheid – Data-levering verbeteren en applicatieresponstijd reduceren.
• Verbeterde beveiliging en privacy – Hoge niveaus van fysieke en cyberbeveiliging on-prem, minder data geüpload naar de cloud, en verminderde hoeveelheid kwetsbare data in transit.
• Verhoogde betrouwbaarheid – Workloads herverdelen naar kleinere datacenters neemt de belasting van centrale servers, wat prestaties en databeschikbaarheid verhoogt.
• Kostenoptimalisatie – Met managed services en pre-geconfigureerde infrastructuuroplossingen helpen edge-datacenters organisaties TCO te verlagen en IT-kosten te kappen.

Als een globale IaaS-provider, erkent phoenixNAP het belang van krachtige compute- en opslagresources dicht bij de edge te brengen en ze wereldwijd eenvoudig toegankelijk en schaalbaar te maken. Om de beschikbaarheid van ons Bare Metal Cloud-platform verder uit te breiden, hebben we een partnership aangegaan met American Tower om onze eerste edge-locatie in Austin, Texas te lanceren. Dit biedt gebruikers in het Zuidwesten van de VS toegang tot de volgende functies:

• Pre-geconfigureerde, API-gedreven dedicated servers geïmplementeerd in minuten, toegankelijk in 10 milliseconden.
• Toegang tot 5G, ter ondersteuning van toekomstbestendige edge-workloads.
• Geautomatiseerd infrastructuurbeheer via gecertificeerde IaC-tools (Terraform, Ansible, Pulumi).
• Meerdere virtuele layer 3 private connectiviteit met Megaport Cloud Router (MCR).
• 15 TB gratis bandbreedte op een 20 Gbps-netwerk met gratis DDoS-bescherming.
• High-speed NVMe-opslag en gemakkelijke toegang tot petabytes aan S3-compatibele cloud-objectopslag.
• Flexibele facturering en bandbreedteopties met kortingen voor maandelijkse of jaarlijkse reservaties.

Door high-performance hardware- en softwaretechnologieën als service aan te bieden, helpen platforms zoals Bare Metal Cloud bedrijven de time-to-action te verbeteren en datatransfer-bottlenecks te vermijden. Edge-workloads profiteren van automatisering-gedreven infrastructuurprovisionering en ondersteuning voor gecontaineriseerde applicaties en microservices. Tegelijkertijd staan veilige, single-tenant resources en single-pane-of-glass monitoring en toegang toe voor volledige infrastructuurcontrole. Ten slotte elimineert het benutten van pre-geconfigureerde servers de noodzaak voor rack, power, cooling, beveiliging of andere infrastructuur-onderhoudsfactoren, waardoor interne teams zich kunnen richten op applicatieoptimalisatie in plaats daarvan.

Conclusie

Draadloze communicatietechnologieën, IoT-apparaten en edge computing blijven evolueren, roepend elkaars door tot nieuwe doorbraken terwijl ze nieuwe uitdagingen creëren om aan te pakken. Naarmate meer data wordt gegenereerd en verdeeld door het IoT-ecosysteem, moeten compute-, opslag- en netwerktechnologieën volgen en zich aanpassen aan de behoeften van de workloads van de toekomst. Door partnerschappen tussen verschillende IT-leveranciers en serviceproviders, ontstaan oplossingen zoals edge-datacenters. Door veilige, high-performance dataoverdracht, -opslag en -analyse rechtstreeks aan de geboorteplaats van data te brengen, helpen ze organisaties hun edge-computing-struggles te overwinnen.