Điện toán biên phân phối lưu trữ và xử lý dữ liệu. Cơ sở dữ liệu thế hệ tiếp theo, sẵn sàng cho biên là chìa khóa để giữ cho dữ liệu nhất quán và đồng bộ trên các tầng đám mây, biên và máy khách
Khái niệm về điện toán biên rất đơn giản. Đó là việc đưa các khả năng tính toán và lưu trữ vượt trội, ở gần các thiết bị, ứng dụng và người dùng tạo và xử lý dữ liệu. Phản ánh sự phát triển nhanh chóng của cơ sở hạ tầng 5G, nhu cầu về điện toán biên sẽ tiếp tục tăng tốc trong kỷ nguyên siêu kết nối hiện nay.
Ở mọi nơi bạn nhìn thấy, nhu cầu về trải nghiệm có độ trễ thấp tiếp tục tăng, được thúc đẩy bởi các công nghệ bao gồm IOT , AI/ML và AR / VR / MR . Mặc dù giảm độ trễ, chi phí băng thông và khả năng phục hồi mạng là những yếu tố thúc đẩy chính, nhưng một lý do khác được nêu ra nhưng không kém phần quan trọng là việc tuân thủ các chính sách quản trị và quyền riêng tư dữ liệu, cấm chuyển dữ liệu nhạy cảm sang máy chủ đám mây trung tâm để xử lý.
Thay vì dựa vào các trung tâm dữ liệu đám mây ở xa, kiến trúc điện toán biên tối ưu hóa việc sử dụng băng thông và giảm chi phí độ trễ khứ hồi bằng cách xử lý dữ liệu ở biên, đảm bảo rằng người dùng cuối có trải nghiệm tích cực với các ứng dụng luôn nhanh và luôn sẵn sàng.
Các dự báo dự đoán rằng thị trường điện toán biên toàn cầu sẽ trở thành một không gian trị giá 18 tỷ đô la chỉ sau bốn năm, mở rộng nhanh chóng từ thị trường 4 tỷ đô la vào năm 2020. Được thúc đẩy bởi các sáng kiến chuyển đổi kỹ thuật số và sự phổ biến của các thiết bị IoT (hơn 15 tỷ thiết bị sẽ kết nối với cơ sở hạ tầng doanh nghiệp vào năm 2029, theo Gartner ), sự đổi mới ở rìa sẽ thu hút trí tưởng tượng và ngân sách của các doanh nghiệp.ovo-lnile- -film-conform-5-hq Mp4
Do đó, điều quan trọng đối với các doanh nghiệp là phải hiểu được tình trạng hiện tại của điện toán biên, nó đang hướng tới đâu và làm thế nào để đưa ra một chiến lược biên phù hợp với tương lai.
Ngoài chi phí vốn (CapEx), chi phí vận hành (OpEx) của việc quản lý các cài đặt máy chủ tại chỗ phân tán này trên quy mô lớn có thể gây khó khăn. Với hệ thống truyền tệp hàng loạt, các ứng dụng và dịch vụ biên có khả năng hết dữ liệu cũ. Và sau đó, có những trường hợp việc lưu trữ một giá đỡ máy chủ tại chỗ là không thực tế (do hạn chế về không gian, nguồn điện hoặc khả năng làm mát trong các giàn khoan dầu ngoài khơi, công trường xây dựng hoặc thậm chí cả máy bay).
Để giảm bớt những lo ngại về OpEx và CapEx, thế hệ triển khai điện toán biên tiếp theo nên tận dụng các dịch vụ cơ sở hạ tầng được quản lý tại biên từ các nhà cung cấp đám mây. AWS Outposts , AWS Local Zones , Azure Private MEC và Google Distributed Cloud , là những ví dụ hàng đầu, có thể giảm đáng kể chi phí hoạt động của việc quản lý máy chủ phân tán. Các vị trí cạnh đám mây này có thể lưu trữ và tính toán thay mặt cho nhiều vị trí tại chỗ, giảm chi phí cơ sở hạ tầng trong khi vẫn cung cấp khả năng truy cập dữ liệu có độ trễ thấp. Ngoài ra, việc triển khai điện toán biên có thể khai thác khả năng băng thông cao và độ trễ cực thấp của mạng truy cập 5G với mạng 5G riêng được quản lý, với các dịch vụ nhưBước sóng AWS .
Bởi vì điện toán biên là tất cả về phân phối lưu trữ và xử lý dữ liệu, mọi chiến lược biên đều phải xem xét nền tảng dữ liệu. Bạn sẽ cần xác định xem cơ sở dữ liệu của bạn có thể phù hợp với nhu cầu của kiến trúc phân tán hay không và bằng cách nào.
Một khía cạnh quan trọng của hệ cơ sở dữ liệu phân tán là khả năng giữ cho dữ liệu nhất quán và đồng bộ trên các tầng khác nhau này, tùy thuộc vào tính khả dụng của mạng. Đồng bộ hóa dữ liệu không phải là chuyển giao hàng loạt hoặc sao chép dữ liệu trên các đảo phân tán này. Đó là khả năng chỉ truyền tập hợp con dữ liệu có liên quan trên quy mô lớn, theo cách có khả năng phục hồi khi mạng bị gián đoạn. Ví dụ: trong bán lẻ, chỉ dữ liệu dành riêng cho cửa hàng mới có thể cần được chuyển xuôi dòng tới các vị trí cửa hàng. Hoặc, trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, chỉ dữ liệu bệnh nhân được tổng hợp (và ẩn danh) mới có thể cần được gửi ngược dòng từ các trung tâm dữ liệu của bệnh viện.
Những thách thức về quản trị dữ liệu trở nên trầm trọng hơn trong môi trường phân tán và phải được cân nhắc chính trong chiến lược cạnh tranh. Chẳng hạn, nền tảng dữ liệu sẽ có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai các chính sách lưu giữ dữ liệu ở cấp độ thiết bị.
Hãy xem xét PepsiCo , một tập đoàn nằm trong danh sách Fortune 50 với nhân viên trên khắp thế giới, một số người trong số họ hoạt động trong môi trường không phải lúc nào cũng có kết nối internet. Đại diện bán hàng của nó cần một giải pháp sẵn sàng ngoại tuyến để thực hiện công việc của họ đúng cách và hiệu quả hơn. Giải pháp của PepsiCo là xây dựng cơ sở dữ liệu ưu tiên ngoại tuyến được nhúng trong các ứng dụng mà đại diện bán hàng của họ phải sử dụng tại hiện trường, bất kể kết nối internet. Bất cứ khi nào có kết nối internet, tất cả dữ liệu sẽ tự động được đồng bộ hóa trên cơ sở hạ tầng biên của tổ chức, đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu để các ứng dụng đáp ứng các yêu cầu về quản trị và bảo mật nghiêm ngặt.
Công ty chăm sóc sức khỏe BackpackEMR cung cấp các giải pháp phần mềm cho các phòng khám di động ở các cộng đồng nông thôn, không được phục vụ đầy đủ trên toàn cầu. Thông thường, những địa điểm ở xa này có ít hoặc không có quyền truy cập internet, ảnh hưởng đến khả năng sử dụng các dịch vụ dựa trên đám mây truyền thống của họ. Giải pháp của BackpackEMR sử dụng cơ sở dữ liệu nhúng trong các ứng dụng chăm sóc bệnh nhân của họ với khả năng đồng bộ hóa dữ liệu ngang hàng mà các nhóm của BackpackEMR tận dụng để chia sẻ dữ liệu bệnh nhân trên các thiết bị trong thời gian thực, ngay cả khi không có kết nối internet.
Đến năm 2023, IDC dự đoán rằng 50% cơ sở hạ tầng CNTT doanh nghiệp mới được triển khai sẽ ở vùng biên, thay vì các trung tâm dữ liệu của công ty và đến năm 2024, số lượng ứng dụng ở vùng biên sẽ tăng 800%. Khi các doanh nghiệp hợp lý hóa khối lượng công việc ứng dụng thế hệ tiếp theo của họ, bắt buộc phải xem xét điện toán biên để tăng cường các chiến lược điện toán đám mây.
Khái niệm về điện toán biên rất đơn giản. Đó là việc đưa các khả năng tính toán và lưu trữ vượt trội, ở gần các thiết bị, ứng dụng và người dùng tạo và xử lý dữ liệu. Phản ánh sự phát triển nhanh chóng của cơ sở hạ tầng 5G, nhu cầu về điện toán biên sẽ tiếp tục tăng tốc trong kỷ nguyên siêu kết nối hiện nay.
Ở mọi nơi bạn nhìn thấy, nhu cầu về trải nghiệm có độ trễ thấp tiếp tục tăng, được thúc đẩy bởi các công nghệ bao gồm IOT , AI/ML và AR / VR / MR . Mặc dù giảm độ trễ, chi phí băng thông và khả năng phục hồi mạng là những yếu tố thúc đẩy chính, nhưng một lý do khác được nêu ra nhưng không kém phần quan trọng là việc tuân thủ các chính sách quản trị và quyền riêng tư dữ liệu, cấm chuyển dữ liệu nhạy cảm sang máy chủ đám mây trung tâm để xử lý.
Thay vì dựa vào các trung tâm dữ liệu đám mây ở xa, kiến trúc điện toán biên tối ưu hóa việc sử dụng băng thông và giảm chi phí độ trễ khứ hồi bằng cách xử lý dữ liệu ở biên, đảm bảo rằng người dùng cuối có trải nghiệm tích cực với các ứng dụng luôn nhanh và luôn sẵn sàng.
Các dự báo dự đoán rằng thị trường điện toán biên toàn cầu sẽ trở thành một không gian trị giá 18 tỷ đô la chỉ sau bốn năm, mở rộng nhanh chóng từ thị trường 4 tỷ đô la vào năm 2020. Được thúc đẩy bởi các sáng kiến chuyển đổi kỹ thuật số và sự phổ biến của các thiết bị IoT (hơn 15 tỷ thiết bị sẽ kết nối với cơ sở hạ tầng doanh nghiệp vào năm 2029, theo Gartner ), sự đổi mới ở rìa sẽ thu hút trí tưởng tượng và ngân sách của các doanh nghiệp.ovo-lnile- -film-conform-5-hq Mp4
Do đó, điều quan trọng đối với các doanh nghiệp là phải hiểu được tình trạng hiện tại của điện toán biên, nó đang hướng tới đâu và làm thế nào để đưa ra một chiến lược biên phù hợp với tương lai.
ĐƠN GIẢN HÓA VIỆC QUẢN LÝ KIẾN TRÚC PHÂN TÁN
Các triển khai điện toán biên ban đầu là các đám mây lai tùy chỉnh với các ứng dụng và cơ sở dữ liệu chạy trên các máy chủ tại chỗ được hỗ trợ bởi phần cuối của đám mây. Thông thường, một hệ thống truyền tệp hàng loạt thô sơ chịu trách nhiệm truyền dữ liệu giữa đám mây và máy chủ tại chỗ.Ngoài chi phí vốn (CapEx), chi phí vận hành (OpEx) của việc quản lý các cài đặt máy chủ tại chỗ phân tán này trên quy mô lớn có thể gây khó khăn. Với hệ thống truyền tệp hàng loạt, các ứng dụng và dịch vụ biên có khả năng hết dữ liệu cũ. Và sau đó, có những trường hợp việc lưu trữ một giá đỡ máy chủ tại chỗ là không thực tế (do hạn chế về không gian, nguồn điện hoặc khả năng làm mát trong các giàn khoan dầu ngoài khơi, công trường xây dựng hoặc thậm chí cả máy bay).
Để giảm bớt những lo ngại về OpEx và CapEx, thế hệ triển khai điện toán biên tiếp theo nên tận dụng các dịch vụ cơ sở hạ tầng được quản lý tại biên từ các nhà cung cấp đám mây. AWS Outposts , AWS Local Zones , Azure Private MEC và Google Distributed Cloud , là những ví dụ hàng đầu, có thể giảm đáng kể chi phí hoạt động của việc quản lý máy chủ phân tán. Các vị trí cạnh đám mây này có thể lưu trữ và tính toán thay mặt cho nhiều vị trí tại chỗ, giảm chi phí cơ sở hạ tầng trong khi vẫn cung cấp khả năng truy cập dữ liệu có độ trễ thấp. Ngoài ra, việc triển khai điện toán biên có thể khai thác khả năng băng thông cao và độ trễ cực thấp của mạng truy cập 5G với mạng 5G riêng được quản lý, với các dịch vụ nhưBước sóng AWS .
Bởi vì điện toán biên là tất cả về phân phối lưu trữ và xử lý dữ liệu, mọi chiến lược biên đều phải xem xét nền tảng dữ liệu. Bạn sẽ cần xác định xem cơ sở dữ liệu của bạn có thể phù hợp với nhu cầu của kiến trúc phân tán hay không và bằng cách nào.
CÁC CHIẾN LƯỢC CHỨNG MINH CƠ SỞ DỮ LIỆU SẴN SÀNG CHO CẠNH TRONG TƯƠNG LAI
Trong kiến trúc phân tán, việc lưu trữ và xử lý dữ liệu có thể diễn ra ở nhiều tầng: tại các trung tâm dữ liệu đám mây trung tâm, tại các vị trí biên của đám mây và tại tầng máy khách/thiết bị. Trong trường hợp sau, thiết bị có thể là điện thoại di động, hệ thống máy tính để bàn hoặc phần cứng nhúng tùy chỉnh. Từ đám mây đến máy khách, mỗi tầng cung cấp sự đảm bảo cao hơn về tính khả dụng và khả năng đáp ứng của dịch vụ so với tầng trước đó. Đồng định vị cơ sở dữ liệu với ứng dụng trên thiết bị sẽ đảm bảo mức độ sẵn sàng và khả năng đáp ứng cao nhất mà không phụ thuộc vào kết nối mạng.Một khía cạnh quan trọng của hệ cơ sở dữ liệu phân tán là khả năng giữ cho dữ liệu nhất quán và đồng bộ trên các tầng khác nhau này, tùy thuộc vào tính khả dụng của mạng. Đồng bộ hóa dữ liệu không phải là chuyển giao hàng loạt hoặc sao chép dữ liệu trên các đảo phân tán này. Đó là khả năng chỉ truyền tập hợp con dữ liệu có liên quan trên quy mô lớn, theo cách có khả năng phục hồi khi mạng bị gián đoạn. Ví dụ: trong bán lẻ, chỉ dữ liệu dành riêng cho cửa hàng mới có thể cần được chuyển xuôi dòng tới các vị trí cửa hàng. Hoặc, trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, chỉ dữ liệu bệnh nhân được tổng hợp (và ẩn danh) mới có thể cần được gửi ngược dòng từ các trung tâm dữ liệu của bệnh viện.
Những thách thức về quản trị dữ liệu trở nên trầm trọng hơn trong môi trường phân tán và phải được cân nhắc chính trong chiến lược cạnh tranh. Chẳng hạn, nền tảng dữ liệu sẽ có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai các chính sách lưu giữ dữ liệu ở cấp độ thiết bị.
ĐIỆN TOÁN BIÊN TẠI PEPSICO VÀ BACKPACKEMR
Đối với nhiều doanh nghiệp, cơ sở dữ liệu phân tán và giải pháp đồng bộ hóa dữ liệu là nền tảng cho một giải pháp điện toán biên thành công.Hãy xem xét PepsiCo , một tập đoàn nằm trong danh sách Fortune 50 với nhân viên trên khắp thế giới, một số người trong số họ hoạt động trong môi trường không phải lúc nào cũng có kết nối internet. Đại diện bán hàng của nó cần một giải pháp sẵn sàng ngoại tuyến để thực hiện công việc của họ đúng cách và hiệu quả hơn. Giải pháp của PepsiCo là xây dựng cơ sở dữ liệu ưu tiên ngoại tuyến được nhúng trong các ứng dụng mà đại diện bán hàng của họ phải sử dụng tại hiện trường, bất kể kết nối internet. Bất cứ khi nào có kết nối internet, tất cả dữ liệu sẽ tự động được đồng bộ hóa trên cơ sở hạ tầng biên của tổ chức, đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu để các ứng dụng đáp ứng các yêu cầu về quản trị và bảo mật nghiêm ngặt.
Công ty chăm sóc sức khỏe BackpackEMR cung cấp các giải pháp phần mềm cho các phòng khám di động ở các cộng đồng nông thôn, không được phục vụ đầy đủ trên toàn cầu. Thông thường, những địa điểm ở xa này có ít hoặc không có quyền truy cập internet, ảnh hưởng đến khả năng sử dụng các dịch vụ dựa trên đám mây truyền thống của họ. Giải pháp của BackpackEMR sử dụng cơ sở dữ liệu nhúng trong các ứng dụng chăm sóc bệnh nhân của họ với khả năng đồng bộ hóa dữ liệu ngang hàng mà các nhóm của BackpackEMR tận dụng để chia sẻ dữ liệu bệnh nhân trên các thiết bị trong thời gian thực, ngay cả khi không có kết nối internet.
Đến năm 2023, IDC dự đoán rằng 50% cơ sở hạ tầng CNTT doanh nghiệp mới được triển khai sẽ ở vùng biên, thay vì các trung tâm dữ liệu của công ty và đến năm 2024, số lượng ứng dụng ở vùng biên sẽ tăng 800%. Khi các doanh nghiệp hợp lý hóa khối lượng công việc ứng dụng thế hệ tiếp theo của họ, bắt buộc phải xem xét điện toán biên để tăng cường các chiến lược điện toán đám mây.
