Wat is edge computing?

Edge computing is de manier aan het herdefiniëren waarop ondernemingen data verwerken en leveren. Terwijl 91% van de data van vandaag wordt verwerkt in cloud- of on-premises datacenters, voorspelt Gartner dat edge-oplossingen tegen 2025 75% van alle gecreëerde data zullen verwerken.

Deze verschuiving is vooral te wijten aan de explosie van IoT-apparaten en -applicaties die realtime verwerkingskracht vereisen op niveaus die traditionele datacenteroplossingen niet kunnen bieden. Maar buiten dit stelt de edge-organisaties ook in staat verder te gaan dan de beperkingen van traditionele cloudnetwerken om kernbedrijfsprocessen te automatiseren, de operationele efficiëntie te maximaliseren en de prestaties te verbeteren.

In dit artikel bekijken we de definitie van edge computing. We zullen ook onderzoeken hoe edge-technologie werkt, wat de voordelen ervan zijn, hoe het vaak wordt gebruikt en welke uitdagingen ermee gepaard gaan.

Wat is de edge?

Naarmate het aantal op het internet aangesloten apparaten is toegenomen, is ook de hoeveelheid geproduceerde data toegenomen. Het verplaatsen van zoveel data van de edge naar een centrale locatie kan tijdrovend en kostbaar zijn. 

Het uploaden van grote hoeveelheden analytische data kan leiden tot netwerkcongestie op lokale netwerken, waardoor de bandbreedte wordt uitgeput die nodig is voor andere dagelijkse bedrijfstaken, zoals videoconferenties, die essentieel zijn geworden in de hedendaagse werkomgevingen op afstand. Latency, de tijd die nodig is om data van de bron naar de bestemming over te brengen, is ook een punt van zorg voor applicaties die afhankelijk zijn van realtime data. Bij implementatie aan de edge blijven opslag en servers daar waar de data zich bevinden.

Edge computing is een gedistribueerde computerarchitectuur waarbij applicaties, data en computing resources geografisch dichter bij de plaats worden gebracht waar de data worden verzameld en geanalyseerd. De data worden verwerkt aan de uiteinden van het netwerk, zo dicht mogelijk bij de oorspronkelijke bron. In plaats van alle data naar een gecentraliseerd datacenter op honderden kilometers afstand te sturen, stuurt de edge alleen de geoptimaliseerde data.

Edge-technologie vindt haar oorsprong in de content delivery networks (CDN's) van de jaren '90, maar de technologie maakt vandaag de dag een opmars door de grote hoeveelheden data die worden gegenereerd door IoT-apparaten en een toename in realtime applicatieontwikkeling die vraagt om kortere datatransmissietijden en lagere bandbreedtekosten. 

Hoe de edge werkt

Cloudtechnologie heeft ondernemingen verschillende voordelen gebracht, waaronder grotere schaalbaarheid, agility en lagere kosten. Er zijn echter nog problemen in verband met latency, bandbreedte en beveiliging. Edge computing decentraliseert de verwerking vanuit een primair datacenter door data van apparaten en applicaties ter plaatse te verzamelen en te verwerken.

Een edge gateway verbindt de edge met een cloud of enterprise datacenter, zorgt voor de vertaling tussen verschillende netwerkprotocollen, en beheert de datastroom om ervoor te zorgen dat alleen geoptimaliseerde data naar het datacenter worden gestuurd.

Edge-infrastructuur kan bestaan uit edge-servers, edge-opslag en -gateways, IoT-apparaten, sensoren, desktops, laptops, slimme apparaten en machines die in realtime data verzamelen en verwerken.

Edge-opslag

Het kan ook gaan om kleinere secundaire edge-datacenters in nabijgelegen steden of plattelandsgebieden, of om cloudcontainers die tussen cloudomgevingen en -systemen kunnen worden verplaatst. Waar nodig wordt de infrastructuur in beschermde behuizingen geplaatst ter bescherming tegen extreme temperaturen en andere omgevingsfactoren.

Soorten edge computing

Hieronder volgen drie specifieke types van edge computing: 

Edge-sensor

Edge-sensoren fungeren als triggers voor het verzamelen van data of het bewaken en verzenden van gebeurtenissen. Sensoren zijn geoptimaliseerd voor een specifiek doel, met ingebouwde basisfuncties voor edge-apparatuur. Edge-sensoren hebben doorgaans weinig tot geen verwerkingscapaciteit en kunnen alleen communiceren met het randnetwerk, de cloud of het datacenter. Voorbeelden zijn klokken, bewakingscamera's, industriële besturingen en tijdreeksdatabanken. 

Edge-apparaat

Edge-apparaten bevinden zich op de laatste kilometer van het netwerk en hebben meestal beperkte energie-, reken- en opslagmogelijkheden. Apparaten zijn afhankelijk van een gateway om data van het apparaat te verzamelen en te verwerken en bevinden zich gewoonlijk in de nabijheid van computerbronnen om latency, bandbreedtegebruik en communicatieproblemen te helpen verminderen. Edge-apparaten worden vaak gebruikt op afgelegen locaties waar een datacenter geen haalbare optie is (bv. windturbines, boorplatforms en plaatsen met extreem weer). 

Mobiele edge

Mobiele diensten worden gedistribueerd via netwerken die zich dicht bij de klant bevinden voor een optimale dienstverlening. Mobile edge computing (MEC), ook bekend als multi-access edge computing, is een sterk gedistribueerd netwerk dat zich aan de buitenste rand van het netwerk bevindt en het mogelijk maakt computer-, opslag- en netwerkhulpbronnen te integreren in basisstations op het netwerk, zodat applicaties en diensten dichter bij mobiele gebruikers kunnen worden geïmplementeerd.

Met MEC kunnen dienstverleners workloads van de cloud naar lokale servers verplaatsen om een betere gebruikservaring te bieden en latency en congestie op het netwerk te verminderen.

Voordelen van edge computing

Edge computing biedt verschillende voordelen voor ondernemingen die afhankelijk zijn van tijdgevoelige toepassingen of grote hoeveelheden data moeten verplaatsen. Enkele van de belangrijkste voordelen van edge computing zijn: 

Grotere veerkracht: Een edge-platform ondersteunt snellere, consistentere en betrouwbaardere diensten. Omdat de rekenkracht lokaal is, kunnen sites aan de edge onafhankelijk blijven werken als het centrale datacenter uitvalt.

Verminderde latency: Realtime levering van data is van cruciaal belang voor technologieën zoals medische IoT-apparatuur en zelfrijdende voertuigen, waarbij de geringste vertraging tot verlies van levens kan leiden. Netwerkoverbelasting en -storingen kunnen de levering van data vertragen, waardoor een systeem minder goed in staat is om in realtime te reageren, wat leidt tot vertraagde analyses en besluitvorming. Met edge computing kunnen kritieke data dichter bij het apparaat worden verwerkt, zodat sneller kan worden gereageerd. 

Lager bandbreedtegebruik: Netwerken hebben eindige bandbreedtelimieten die bepalend zijn voor de hoeveelheid data en apparaten die over het netwerk kunnen communiceren. Het verhogen van de netwerkbandbreedte om meer apparaten en data te kunnen verwerken, gaat gepaard met aanzienlijk hogere kosten. In plaats van voortdurend data te streamen en grote hoeveelheden bandbreedte te verbruiken, worden met edge computing alleen de belangrijkste data verwerkt en aan het datacenter geleverd.

Meer veiligheid en soevereiniteit: Bij het verplaatsen van data over internationale en regionale grenzen heen moet rekening worden gehouden met databeveiliging, privacy en andere juridische overwegingen. De verwerking van data aan de edge biedt de mogelijkheid om maatregelen te nemen om data te beveiligen en te obscuur te maken voordat ze naar de cloud of het datacenter worden gestuurd, waar andere wetten inzake databeveiliging kunnen gelden.

Lagere kosten: Edge-oplossingen kunnen vaak tegen lagere kosten worden geïmplementeerd dan gecentraliseerde datacenters, hetzij in de cloud, hetzij op locatie. Edge computing verlaagt ook de connectiviteitskosten door kleinere hoeveelheden data tussen de edge en de datacenters te verplaatsen.

Gebruikssituaties van edge computing

Edge computing wordt steeds meer gebruikt in verschillende sectoren, waaronder telecommunicatie, productie, vervoer en nutsvoorzieningen. Top gebruikssituaties zijn onder meer:

Productie: Met op toestand gebaseerde monitoring kunnen fabrikanten onderhoudsdiensten uitvoeren op basis van de werkelijke toestand van de machines, terwijl met voorspellend onderhoud storingen aan machines proactief kunnen worden opgespoord en onderhoud kan worden uitgevoerd voordat een potentiële storing optreedt.

Precisiebewaking en -controle stellen fabrikanten in staat data van meerdere systemen, processen en machines te gebruiken om te controleren op productiefouten en realtime inzichten te verschaffen om de productieprocessen en de kwaliteit te verbeteren.

Agricultuur: Landbouwers vertrouwen op spitstechnologie om het waterverbruik te volgen, de juiste hoeveelheden meststoffen toe te dienen, de bodemkwaliteit te onderzoeken en de voortgang van de gewassen op afgelegen velden te volgen. Landbouwers kunnen ook data verzamelen en analyseren van een breed scala van aangesloten apparaten, waaronder sensoren en tractoren, om milieueffecten te observeren en de teeltmethoden te verbeteren.

Gezondheidszorg: De gezondheidszorg verzamelt een enorme hoeveelheid patiëntgegevens van gezondheidsmonitoren, sensoren en andere medische apparatuur. IoT edge computing maakt het mogelijk om kritieke patiëntgegevens te verzamelen en te analyseren, en om automatisering en machine learning toe te passen om anomalieën te identificeren. Dit geeft professionals in de gezondheidszorg toegang tot realtime analyses, zodat zij onmiddellijk actie kunnen ondernemen bij het diagnosticeren en behandelen van gezondheidsproblemen.

Transport: Omdat autonome voertuigen data in realtime moeten analyseren om veilig en doeltreffend te kunnen werken, is het geen optie om data naar een extern datacenter te sturen. Voertuigen moeten enorme hoeveelheden data uit verschillende bronnen verzamelen en verwerken om realtime beslissingen te kunnen nemen over navigatie en om met andere voertuigen te kunnen communiceren, en dat alles terwijl ze in beweging zijn.

Dankzij edge-technologie aan boord kunnen autonome voertuigen in realtime analyses uitvoeren van locatie, snelheid en andere voertuiggerelateerde data om de beste routes te bepalen en verkeersopstoppingen te vermijden.

Augmented reality (AR): Augmented reality-applicaties voor retail, onderwijs en amusement omvatten intense renderbewerkingen die realtime reacties en lage latency vereisen om doeltreffend te functioneren. AR-ervaringen die met behulp van gecentraliseerde computerdiensten worden geleverd, kunnen hoge bandbreedtekosten met zich meebrengen en onderhevig zijn aan een hoge latency, waardoor de gebruikservaring minder wordt.

5G edge computing, de combinatie van edge computing en 5G-connectiviteit, kan snellere en betrouwbaardere connectiviteit bieden voor AR-applicaties. Edge computing kan de workload ook verdelen tussen het AR-apparaat en het edge-netwerk om een optimale gebruikservaring te ondersteunen. 

Pure lost uw edge computing-uitdagingen op

De implementatie van een edge-oplossing kan een aantal uitdagingen met zich meebrengen. Omdat edge-oplossingen ontworpen zijn voor een specifiek doel, zullen ze beperkte middelen gebruiken en beperkte mogelijkheden hebben. 

De reikwijdte en het doel van uw edge-oplossing moeten duidelijk worden omschreven om doeltreffend te zijn. U moet ook bepalen welk connectiviteitsniveau minimaal vereist is, de levenscyclus van de data bepalen en een algemeen beveiligingsplan implementeren.

Om u te helpen uw edge computing-uitdagingen op te lossen, biedt Pure Storage® verschillende oplossingen, waaronder:

• FlashBlade®: Is ‘s werelds toonaangevende unified fast file and object (UFFO)-platform. Het is bij uitstek geschikt voor analyses, machine learning, artificiële intelligentie en soortgelijke geavanceerde dataprocessen. 

• FlashArray™: Combineert de hoge prestaties van all-flash storage met VMware-integratie om een hybride-cloudoplossing te creëren. Het ondersteunt een 5G multimode-infrastructuur die virtuele machines en containers combineert. 

De hoge dichtheid, het lage stroomverbruik en het eenvoudige beheer op afstand van zowel FlashBlade als FlashArray maken ze ideaal voor implementaties op edgelocaties.

Portworx®: Biedt een opslaglaag voor het uitvoeren van cloud-native workloads aan de edge. Het biedt een complete oplossing voor gecontaineriseerde workloads, inclusief back-up en disaster recovery. Portworx integreert met zowel FlashBlade als FlashArray voor hoge prestaties en betrouwbaarheid.