پردازش لبه


محاسبه لبه یک راه برای ساده سازی جریان ترافیک از دستگاه های IoT و ارائه تجزیه و تحلیل داده های محلی در زمان واقعی است.

 

محاسبات لبه به دستگاه متصل به اینترنت اشیا اجازه می دهد تا به جای فرستادن داده  در مسیرهای طولانی به مراکز داده یا ابرها، در نزدیک ترین محل تولید داده، پردازش شوند.

با انجام نزدیکتر این محاسبات در شبکه های لبه، باعث می شود سازمان ها اطلاعات مهم را در زمان واقعی تحلیل می کنند. سازمان هایی در حوزه های مختلف مثل صنایع، تولید، مراقبت های بهداشتی، مخابرات و مالی.

هلدر آنتونز مدیر ارشد بخش فناوری شرکت سیسکو می گوید: در سناریوهای مختلف فرض بر این است که همه چیز در فضای ابری با یک لوله بزرگ قوی و پایدار بین ابر و شبکه لبه اتفاق می افتد_این توصیف  فقط واقع بینانه نیست.

محاسبات غیر متمرکز دقیقا چیست؟

براساس تحقیقات IDC: محاسبات لبه شبکه ای است که شامل مراکز میکرو داده است که پردازش یا ذخیره داده های بحرانی را به صورت محلی انجام می دهد و تمام داده های دریافت شده را به یک مرکز داده مرکزی یا مخزن داده های ابر در کمتر از 100 فوت مربع ارسال می کند.

به طور معمول در موارد استفاده از اینترنت اشیا مراجعه می شود به جایی که دستگاه های لبه داده ها را جمع آوری می کنند ، گاهی اوقات حجم وسیعی از آن، و همه آنها را به یک مرکز داده یا ابر برای پردازش ارسال می کند. محاسبات لبه، داده ها را به صورت محلی مرتب می کند ، بنابراین برخی از آنها به صورت محلی پردازش می شوند و ترافیک بلک هال به مخزن مرکزی کاهش می یابد.

به طور معمول این کار توسط دستگاه های متصل به اینترنت اشیا انجام می شود و داده ها را به یک دستگاه محلی که شامل محاسبات، ذخیره سازی و اتصال شبکه در یک فرم فاکتورکوچک است، انتقال می دهد. داده ها در لبه پردازش می شوند و تمام یا بخشی از آن به مخزن پردازش یا مخزن مرکزی در یک مرکز داده های شرکت، مرکز اشتراک گذاری یا ابر laaS ارسال می شود.


چرا پردازش لبه اهمیت دارد؟

پردازش لبه در شرایط مختلف ایده آل عمل می کند. یکی از این موارد وقتی است که دستگاه های متصل به اینترنت اشیا اتصال ضعیفی دارند و به سود دستگاه نیست که به ابر مرکزی متصل باشد.

موارد استفاده دیگر مربوط به پردازش اطلاعات حساس به تاخیر زمانی است. محاسبات لبه باعث کاهش تاخیر می شود. زیرا داده ها نباید بیش از یک شبکه به یک مرکز داده یا ابر برای پردازش متصل شوند. این ایده برای شرایطی مثل خدمات مالی یا تولید است که تاخیرهای میلی ثانیه ممکن است غیر قابل قبول باشد.

در اینجا نمونه ای از محاسبات لبه را نشان داده ایم: یک مخزن نفت در اقیانوس که دارای هزاران سنسور است که حجم زیادی داده ها را تولید می کند که اکثر آنها ممکن است ناچیز باشد؛ شاید داده های باشد که تایید می کند سیستم ها به درستی کار می کنند.

نیاز نیست داده ها فورا بعد از تولید، از طریق شبکه فرستاده شوند، در عوض سیستم محاسبات لبه محلی بسته داده ها و گزارش های روزانه را به یک مرکز داده مرکزی یا ابر برای ذخیره کردن درازمدت ارسال می کنند. تنها با ارسال اطلاعات مهم در شبکه، سیستم محاسبه لبه داده هایی که در حال عبور از شبکه هستند کاهش می دهد.

یکی دیگر از موارد استفاده برای محاسبات لبه، ساختن شبکه های 5G تلفن همراه توسط شرکت های مخابراتی است. کلی کین مدیر تحقیقاتی IDC که محاسبات لبه را مطالعه می کند، پیش بینی می کند که ارائه دهندگان مخابرات که در شبکه های بی سیم خود 5G را قرار داده اند، به طور فزاینده مراکز میکرو داده را اضافه می کنند که یا در مجاورت یا درون یک برج 5G قرار دارند. صاحبان کسب و کارها می توانند از این میکرو داده ها را بخرند یا اجاره کنند تا محاسبات لبه را انجام دهند و سپس دسترسی مستقیم به دروازه را به شکل گسترده تر ارائه دهندگان مخابرات فراهم کنند، که می تواند به یک ارائه دهنده ابری عمومی laaS متصل شود.

مقایسه بین محاسبات مه و لبه:

همانطور که بازار محاسبات لبه شکل می گیرد، یک اصطلاح مهم مرتبط با لبه ای است که در حال گرفتن است: محاسبات مه

مه به اتصال بین محاسبات لبه و دستگاه های پردازش ابر اشاره دارد. از سوی دیگر لبه به طور خاص به فرآیند های محاسباتی که نزدیک به دستگاه های لبه انجام می شود اشاره می کند. بنابراین مه را شامل محاسبات لبه می دانند، اما همچنین شبکه ای را که مورد نیاز برای دریافت داده پردازش شده به مقصد نهایی آن است را در بر می گیرد.

پشتیبانان کنسرسیوم OpenFog، یک سازمان که توسط سیسکو، اینتل، مایکروسافت، دل و ای ام سی و موسسات دانشگاهی مانند دانشگاه های پرینستون و پودرو رهبری می شود، معماری مرجع برای راه اندازی محاسبات مه و لبه را توسعه می دهند.

برخی پیش بینی کرده اند که محاسبات لبه می تواند ابر را عوض کند. اما  Mug Chain ، رئیس دانشگاه پودرو و همکارانش یعنی کنسرسیوم OpenFog، معتقد هستند که هیچ محدوده محاسباتی غالب نخواهد شد، بلکه یک پیوستگی خواهد بود. محاسبات لبه یا مه در زمانی مفید است که تجزیه و تحلیل زمان واقعی داده های های زمینه مورد نیاز است.

امنیت محاسبات لبه:

امنیت محاسبات لبه دو رو دارد. برخی معتقدند که امنیت در یک محیط محاسباتی لبه به لحاظ تئوری بهتر است، زیرا داده ها در یک شبکه حرکت نمی کنند  و نزدیک به محل ایجاد شده قرار می گیرند. وجود داده های کمتری در یک مخزن اطلاعات سازمانی یا محیط ابر، داده های کمتر آسیب پذیر خواهند بود اگر در یکی از این محیط ها باشند.

طرف دیگر این است که برخی از محاسبات لبه به طور ذاتی کمتر امن هستند، زیرا دستگاه های لبه می توانند آسیب پذیرتر باشند. بنابراین در طراحی محیط لبه امنیت باید اولویت باشد. رمزگذاری داده ها، کنترل دسترسی و استفاده از تونل زنی شبکه اختصاصی شبکه اختصاصی مجازی عناصر مهم در حفاظت از سیستم های محاسباتی لبه است.

اصطلاحات و تعاریف محاسبات لبه:

همانند بسیاری از زمینه های فن آوری، محاسبات لبه دارای اصطلاحات خاص است. در اینجا تعاریف مختصری از بعضی اصطلاحات رایج ارائه می شود:

دستگاه های لبه: این می تواند هر دستگاهی باشد که داده ها را تولید می کند. اینها می توانند سنسورها، دستگاه های صنعتی یا سایر دستگاه هایی باشند که داده ها را تولید و یا جمع آوری می کنند.    

لبه: این که از چه لبه ای استفاده کنید بستگی به مورد استفاده دارد. در زمینه ارتباطات مخابراتی شاید لبه یک تلفن همراه باشد یا شاید یک برج سلولی باشد. در یک سناریو خودرو، لبه شبکه می تواند یک ماشین باشد. در تولید، می تواند یک دستگاه در یک طبقه کارگاه باشد. در شرکت فناوری اطلاعات لبه می تواند لپ تاپ باشد.

  دروازه لبه: یک دروازه بافر بین پردازش محاسبات لبه و شبکه گسترده مه است. دروازه پنجره ای به محیط فراتر از شبکه لبه است.

Fat client: نرم افزاری است که می تواند برخی از پردازش های داده ها را در دستگاه های لبه انجام دهد. کارایی آن بیش از صرفا انتقال اطلاعات است.

تجهیزات محاسبات لبه: محاسبات لبه استفاده از طیف وسیعی از از تجهیزات موجود و جدید است. بسیاری از دستگاه ها، سنسورها می توانند به راحتی در محیط محاسباتی لبه کار کنند و به راحتی قابل دسترسی به اینترنت باشند. سیسکو و دیگر تولیدکنندگان سخت افزاری دارای یک خط تولید تجهیزات شبکه هستند که دارای محیط سختی آزمایی است. طیف وسیعی از سرورها، سیستم های همگرا و حتی سیستم های سخت افزاری مبتنی بر ذخیره سازی مانند گلوله برفی شرکت آمازون می توانند در توسعه محاسبات لبه استفاده شوند.

محاسبات لبه موبایل: این مورد به ساخت سیستم های محاسباتی در سیستم های مخابراتی، به ویژه 5G اشاره دارد. 

به اشتراک گذاری :