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物聯網正在將數據中心推向邊緣

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       在很久之前,IT 產業就已發現不斷逼近的龐大資料冰山,隨著物聯網 (IoT, Internet of Things) 聯機裝置的迅速成長,兩者已出現沖突的現象,現在,必須是采取行動的時刻了,而邊緣運算可能是我們解決即將發生的數據超載?;淖羆鴉?。
       僅是今天一天,全球已增加了2.5艾字節(EB,Exa Byte)的數據。此數據量十分驚人,但是相較于未來,僅是小巫見大巫。根據預測,至 2025 年,每一個月的車輛云端數據傳輸量,將達到 10 艾字節-僅是單一項應用程序的數據傳輸量,更不用說我們尚未想到可能會出現的各種新應用程序。
       那么,我們應如何避免數據中心被物聯網這一座看不見的資料冰山壓垮呢?請思考一下,云端聯機不一定夠快,即使夠快,后端也不一定具有處理 IoT 規模數據的能力。于是,我們很快就能得知,在未來,我們將會被迫選擇想要上傳至云端的數據。如同思科的 Helder Antunes 曾說過:“在大多數情況下,所有數據都將通過云端與邊緣裝置的強大穩定帶寬上傳至云端-此說法根本不切實際?!?/div>
       邊緣運算之始:內容傳遞網絡 (CDN)
       邊緣運算是近期十分熱門的話題,但是,如果我們將其定義稍微擴大一些,就會發現邊緣運算其實不是新的科技,例如在 90 年代已存有如同 Akamai(阿卡邁)的內容傳遞網絡 (CDN) 。CDN 是一種將靜態內容傳送至多個位置,以使信息距離實際使用地點更近一些的方式,且經證實,對于傳送串流視訊等內容而言,是十分高效的模式。邊緣運算即是依據此做法建立,但是,邊緣運算可以讓網絡邊緣的個別節點儲存與提供內容服務,以及接收和處理資料。
       在云端運算出現之后,此類存在于使用者與云端數據中心之間的智能型節點,開始大幅推動技術發展。此類混搭 (mashup) 的做法,使我們能在發揮云端靈活度與可存取性的同時,提高數據?;ぜ敖檔湍誆墾映儼渴鸞餼齜槳?。
       應運而生的轉變
       在各種新應用程序出現后,我們移動和處理數據的方式也產生了新的需求。自動駕駛汽車、智能家庭和智能制造,都與產生大量實用數據的聯機裝置有關,但是僅依據傳感器的原始數據,無法協助避免塞車、進行廠房設備的預防性維護或收到女兒平安到家的短信通知。這些都需要經過某些類型的處理作業-可能是實時分析、機器學習或其他類型的人工智能。
       目前主要是由大型數據中心執行此類處理作業,然而,隨著運算資源的需求暴增,此模式已無法滿足需求。這些使用個案將會產生更多的數據,而需要超越云端運算能力的更快反應時間。
       在目前的所有數據中,僅有 10% 是在云端或數據中心以外的地方處理,Gartner 預測,至 2022 年,所有數據中的 50%,將在其他地方(亦即:邊緣)處理。另一項有助于定義未來邊緣的動向,是包括美國在內的許多國家均已升級至 5G 移動網絡。電信業正在部署或積極考慮在升級網絡時,將相鄰的邊緣微數據中心納入新建的 5G 行動基地臺。
       邊緣成為兵家必爭之地
       有各式各樣的新技術皆競相在裝置與云端之間卡位,以取得有利的位置,包括微軟 Azure 的 IoT Edge、AWS Greengrass、AWS Lambda 以及 Intel 正在協助開發的 Akraino Edge Stack 等。
       水平或垂直?
       在這些即將問世的邊緣技術中,包括涵蓋物聯網 (IoT) 裝置、邊緣服務器到云端的垂直解決方案,以及專注于將邊緣運算功能整合至廣泛裝置的水平做法,例如:在容器內執行的應用程序,或在特定基礎架構內的各種裝置上部署虛擬機監控程序 (hypervisor)。
       利與弊
       將儲存裝置和運算資源放在數據源附近,可以大幅減少延遲及需要的云端帶寬。安全性呢?這是與各應用程序有關的重要考慮。部分專家認為,邊緣運算會限制開放式因特網上的數據傳輸量,因此可提高安全性,尤其是對于不得將敏感數據帶離現場的公司而言,是一大優點。但是,另一方面,不斷增加的大量 IoT 裝置及個別區隔的基礎架構層級(包括邊緣服務器),則為有心人士提供更大的攻擊表面,因為每新增一個端點,都有可能會使云端的安全性受到威脅,以及提供滲透核心網絡的路徑。
       誰將擁有邊緣?
       將基礎架構從云端移至邊緣的另一個議題,是所有權、營運與維護的問題。公司擁抱云端運算的部分原因是云端可大幅減輕管理與維護負擔,如果運算基礎架構從云端回到邊緣,則將由誰擁有及營運呢?
       目前,這些問題很難獲得明確的答案,因為根本不知道最后是由哪一項技術勝出??梢鑰隙ǖ鬧揮幸患攏何蘼鬯涸鷲乒芪蠢吹謀咴凳葜行?,且無論設施的規模大小,效率都將成為關鍵。提供超越大型數據中心的運算效率,不是一件簡單的事,在可靠性方面也是一樣?;諫鮮鱸?,沒有單一解決方案能滿足每一個客戶端的邊緣運算使用案例,而每一個邊緣設施都將需要根據個別的應用客制化。無論規模為何,隨著開始將數據輸送至邊緣,未來的數據中心基礎架構-尤其是電源和冷卻-都將是攸關成敗的關鍵。
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