邊緣計(jì)算對(duì)數(shù)據(jù)中心管理的影響

作者：佚名 2023-04-12 16:38:31

邊緣計(jì)算定義為一種分布式信息技術(shù)(IT)架構(gòu)，在該架構(gòu)中，客戶端數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)外圍進(jìn)行處理，盡可能靠近原始源。如今，這意味著將IT設(shè)備連接到傳感器。然而，團(tuán)隊(duì)將越來越多地通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和傳感器，將IT與運(yùn)營技術(shù)(OT)連接起來，以自動(dòng)化工廠和站點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的流程，從而開創(chuàng)智能工廠、智能電網(wǎng)應(yīng)用和智能城市的時(shí)代。

邊緣計(jì)算已經(jīng)席卷了IT行業(yè)。在疫情期間，各企業(yè)迅速擴(kuò)展了邊緣網(wǎng)絡(luò)，將新的計(jì)算能力放在了用戶附近。邊緣站點(diǎn)使企業(yè)能夠僅部署他們需要的容量、在本地處理數(shù)據(jù)和進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，減少延遲，并提供個(gè)性化的數(shù)字體驗(yàn)。

Gartner預(yù)測(cè)，到2025年，超過50%的企業(yè)管理數(shù)據(jù)將在數(shù)據(jù)中心或云之外創(chuàng)建和處理。

邊緣計(jì)算利用分布式架構(gòu)來處理數(shù)據(jù)，并使服務(wù)在物理上盡可能靠近用戶，從而支持無法承受延遲的新應(yīng)用。這與集中處理數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)本地?cái)?shù)據(jù)中心形成鮮明的對(duì)比。

邊緣站點(diǎn)管理與數(shù)據(jù)中心管理有何不同

數(shù)據(jù)中心和邊緣站點(diǎn)管理都在轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)程模式。讓IT和網(wǎng)絡(luò)團(tuán)隊(duì)能夠遠(yuǎn)程工作，使領(lǐng)導(dǎo)者能夠減少房地產(chǎn)持有量和運(yùn)營成本，同時(shí)確保核心到邊緣網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)連續(xù)性。

IT和安全團(tuán)隊(duì)使用串行和鍵盤、視頻和鼠標(biāo)(KVM)設(shè)備以及管理平臺(tái)連接到他們?cè)诋惖毓芾淼脑O(shè)備。他們還利用數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理(DCIM)解決方案，提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)中心可視化工具、自動(dòng)生成機(jī)架圖、提供詳細(xì)的設(shè)備信息，并幫助優(yōu)化電源管理。

然而，數(shù)據(jù)中心通常仍有工作人員在現(xiàn)場(chǎng)，他們可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行物理監(jiān)控并對(duì)警報(bào)做出響應(yīng)。邊緣站點(diǎn)通常偏遠(yuǎn)且通常很暗，需要昂貴的上門服務(wù)。因此，能夠解決問題并重啟設(shè)備以使其聯(lián)機(jī)，對(duì)于維持邊緣IT系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)間和應(yīng)用性能至關(guān)重要。

將DCIM與配置管理數(shù)據(jù)庫(CMDB)集成的團(tuán)隊(duì)可以自動(dòng)發(fā)現(xiàn)所有硬件、軟件和虛擬化資產(chǎn)，并獲得對(duì)其狀況和應(yīng)用程序依賴性的寶貴見解。然后，他們可以使用此信息來識(shí)別和減輕任何問題的根本原因，以防止它們?cè)俅伟l(fā)生。

邊緣站點(diǎn)在24個(gè)月內(nèi)平均經(jīng)歷了5.39次停機(jī)，超過了數(shù)據(jù)中心的4.81次停機(jī)。因此，需要做一些工作來提高邊緣站點(diǎn)的正常運(yùn)行時(shí)間和可靠性。

構(gòu)建邊緣網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)

那么，為什么企業(yè)要如此迅速地構(gòu)建邊緣站點(diǎn)?為什么分析師預(yù)測(cè)邊緣站點(diǎn)將從核心數(shù)據(jù)中心、云網(wǎng)絡(luò)中搶占份額?

與核心數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算相比，邊緣計(jì)算具有眾多優(yōu)勢(shì)。這些好處包括：

改進(jìn)數(shù)據(jù)處理：無需通過云服務(wù)或企業(yè)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可以在創(chuàng)建的地方進(jìn)行處理和存儲(chǔ)。這降低了處理成本、復(fù)雜性和時(shí)間范圍。它還支持提供個(gè)性化的B2C服務(wù)，例如產(chǎn)品推薦和特別優(yōu)惠。B2B企業(yè)受益于增強(qiáng)的功能，例如自動(dòng)化、智能預(yù)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)。
降低延遲：在各個(gè)行業(yè)中，有許多服務(wù)無法承受延遲，包括媒體傳輸、游戲、遠(yuǎn)程醫(yī)療、視頻會(huì)議和虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(VR/AR)應(yīng)用等。根據(jù)邊緣站點(diǎn)類型、網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)的不同，本地處理數(shù)據(jù)可以將延遲減少到5到50毫秒。
提高存儲(chǔ)效率：邊緣站點(diǎn)處理時(shí)間敏感、“易腐爛”的數(shù)據(jù)，然后通常將其傳輸?shù)皆贫耍瑥亩档痛鎯?chǔ)需求。
提高服務(wù)可靠性：由于延遲更低，數(shù)字服務(wù)的性能問題較少，如屏幕凍結(jié)、視頻和音頻不同步以及其他危害流媒體的問題。
遵守法規(guī)：通過本地?cái)?shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)，邊緣計(jì)算可以輕松遵守?cái)?shù)據(jù)主權(quán)要求，例如本地和區(qū)域數(shù)據(jù)隱私和保護(hù)要求。這可以幫助企業(yè)避免令人瞠目結(jié)舌的罰款，例如2022年針對(duì)Meta旗下Instagram征收的4.05億歐元GDPR罰款，以及2021年亞馬遜遭受的7.46億歐元罰款。

據(jù)Gartner預(yù)測(cè)，到2024年，40%的企業(yè)將在生產(chǎn)中擁有邊緣用例。

邊緣計(jì)算對(duì)數(shù)據(jù)中心行業(yè)的影響

憑借如此多的優(yōu)勢(shì)，數(shù)據(jù)中心所有者和運(yùn)營商選擇邊緣站點(diǎn)而不是新建設(shè)施也就不足為奇了。

邊緣站點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)還在于，與通常需要18到24個(gè)月才能部署的傳統(tǒng)棒式設(shè)施相比，部署速度要快得多。一種經(jīng)常用于邊緣站點(diǎn)的模型，預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心(PMDC)，采用標(biāo)準(zhǔn)流程和技術(shù)構(gòu)建。因此，它們的部署速度可以比傳統(tǒng)設(shè)施快30%，成本也可以降低30%。

此外，邊緣位置適合使用。團(tuán)隊(duì)可以在構(gòu)建塊中部署新的容量，例如0.5至1.0兆瓦的電力容量。然后，隨著時(shí)間的推移，他們可以簡單地增加更多容量。

這使數(shù)據(jù)中心所有者能夠保留重要資本，避免過度建設(shè)設(shè)施和購買不必要的設(shè)備，并降低運(yùn)營成本。邊緣站點(diǎn)的供電和冷卻成本通常較低，因?yàn)樗鼈凅w積較小，使用現(xiàn)代系統(tǒng)，容量符合實(shí)際需求。然而，與任何站點(diǎn)或系統(tǒng)一樣，需要仔細(xì)規(guī)劃和構(gòu)建邊緣站點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)電力使用效率(PUE)和其他目標(biāo)。

由于邊緣計(jì)算能夠提供本地?cái)?shù)據(jù)處理和服務(wù)，它可能會(huì)繼續(xù)從核心計(jì)算和云計(jì)算中獲得份額;降低數(shù)據(jù)丟失或延遲的風(fēng)險(xiǎn);以及部署的速度和成本。

邊緣站點(diǎn)的典型用例

邊緣站點(diǎn)有許多不同的用例。各企業(yè)已經(jīng)在利用一些資源，例如預(yù)防性維護(hù)。在其他情況下，企業(yè)需要?jiǎng)?chuàng)建智能系統(tǒng)，將內(nèi)部數(shù)據(jù)和流程與外部能力和基礎(chǔ)設(shè)施相集成，以實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)和城市。用例包括：

通過促進(jìn)車輛與周圍環(huán)境之間的通信，增強(qiáng)自動(dòng)駕駛車輛的操作和安全性。自動(dòng)駕駛汽車將使車隊(duì)運(yùn)營商能夠全天候運(yùn)行卡車，并將乘客從繁重的駕駛中解放出來，使他們能夠在出行時(shí)工作或觀看娛樂節(jié)目。
通過促進(jìn)對(duì)生產(chǎn)條件的實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析來提高石油和天然氣產(chǎn)量。由于石油鉆探成本高且耗時(shí)長，分析可以幫助生產(chǎn)商將投資集中在最佳機(jī)會(huì)上，最大限度地提高現(xiàn)有油井的產(chǎn)量，并防止石油泄漏和其他故障。
通過連接工廠、辦公室來啟用智能電網(wǎng)應(yīng)用。能源企業(yè)、公用事業(yè)，甚至企業(yè)將能夠生產(chǎn)能源，決定在任何給定時(shí)間使用哪種能源，并降低成本和浪費(fèi)。選擇自己創(chuàng)造能源的企業(yè)可以使用更多的可再生能源并減少碳足跡。
通過監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀況、實(shí)時(shí)執(zhí)行分析，并提醒員工主動(dòng)維護(hù)的必要性來加強(qiáng)預(yù)測(cè)性維護(hù)。通過在重大問題發(fā)生之前維護(hù)設(shè)備，團(tuán)隊(duì)可以提高生產(chǎn)吞吐量并降低運(yùn)營成本。
通過使用分析和自動(dòng)化執(zhí)行預(yù)定義的流程，實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化，從而提高運(yùn)營效率。智能工廠可以由較小的團(tuán)隊(duì)運(yùn)營，使用自我修復(fù)流程來緩解問題，并全天候運(yùn)營。
實(shí)現(xiàn)醫(yī)院患者監(jiān)測(cè)自動(dòng)化，以提高護(hù)理質(zhì)量。醫(yī)療團(tuán)隊(duì)將能夠集成來自連接設(shè)備的數(shù)據(jù)，以繪制更豐富的患者健康圖片，主動(dòng)識(shí)別警告信號(hào)，并分析患者群體的趨勢(shì)。
通過提供玩家夢(mèng)寐以求的低延遲、身臨其境的游戲體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)云游戲。玩家可以使用便攜設(shè)備，連接本地Wi-Fi，與好友一起享受高保真體驗(yàn)。
通過緩存內(nèi)容來改進(jìn)內(nèi)容交付，以減少延遲并改進(jìn)服務(wù)交付。亞馬遜、Netflix等企業(yè)使用邊緣計(jì)算來交付用戶最喜歡的節(jié)目和電影，而不會(huì)出現(xiàn)卡頓、掉線等問題。
通過自動(dòng)化交通管理來促進(jìn)交通管理，以減少道路擁堵。邊緣計(jì)算處理最新情況下的數(shù)據(jù)，使紅綠燈、共乘車道或多乘員車道(HOV)，和其他交通平靜系統(tǒng)能夠協(xié)同工作，以簡化交通流。
通過在本地處理智能家居設(shè)備，例如智能助手、恒溫器等的數(shù)據(jù)來為智能家居供電。這些系統(tǒng)為用戶提供了舒適和便利，同時(shí)使企業(yè)能夠更多地了解消費(fèi)者的需求。
通過利用5G、互聯(lián)設(shè)備、邊緣計(jì)算和云計(jì)算以及大數(shù)據(jù)分析來支持智慧城市運(yùn)營，以支持為智慧城市提供動(dòng)力的龐大智能系統(tǒng)。智慧城市將優(yōu)化人員流動(dòng)、能源使用、建筑舒適度控制等，以提高居民的生活質(zhì)量，同時(shí)擴(kuò)展資源以支持人口增長。

擴(kuò)展邊緣網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)

那么，與構(gòu)建邊緣網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的挑戰(zhàn)有哪些?

滿足標(biāo)準(zhǔn)化需求：邊緣站點(diǎn)旨在支持具有不同業(yè)務(wù)、延遲、環(huán)境和需求的不同應(yīng)用。因此，它們可以采用多種形式，例如網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器機(jī)柜或微型或模塊化數(shù)據(jù)中心;并使用不同的技術(shù)。

因此，團(tuán)隊(duì)正在尋求標(biāo)準(zhǔn)化部署和管理流程。他們可以使用參考設(shè)計(jì)、匹配邊緣站點(diǎn)設(shè)計(jì)和技術(shù)來滿足特定用例要求。他們還可以使用PMDC等標(biāo)準(zhǔn)化解決方案來應(yīng)對(duì)更多用例的挑戰(zhàn)。

設(shè)備激增：邊緣站點(diǎn)將更多設(shè)備引入網(wǎng)絡(luò)。因此，需要使用集成解決方案，如配置管理數(shù)據(jù)庫(CMDB)和數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理(DCIM)平臺(tái)來發(fā)現(xiàn)和管理它們。使用集成解決方案使團(tuán)隊(duì)能夠跨站點(diǎn)使用一致的管理做法：以相同的方式部署、配置、維護(hù)和排除類似設(shè)備的故障。
考慮邊緣安全：邊緣站點(diǎn)經(jīng)常處理敏感數(shù)據(jù)，需要保護(hù)這些數(shù)據(jù)免受攻擊。風(fēng)險(xiǎn)包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和保護(hù)的物理安全性不足、不安全的密碼和身份驗(yàn)證做法以及數(shù)據(jù)蔓延。

但是，通過適當(dāng)?shù)募用芎驮L問控制，可以加強(qiáng)邊緣站點(diǎn)的安全性并減少應(yīng)用的攻擊面。此外，DCIM和CMDB數(shù)據(jù)提供了重要的洞察力，安全團(tuán)隊(duì)可以利用這些洞察力來識(shí)別設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)并確定其優(yōu)先級(jí)，例如位置、條件和配置狀態(tài)。

團(tuán)隊(duì)希望在連接更多IT和運(yùn)營技術(shù)(OT)之前加強(qiáng)安全性，例如在制造工廠、公用事業(yè)等。他們希望保護(hù)OT不被攻擊者篡改，這就是為什么大多數(shù)企業(yè)希望將11%到20%的邊緣投資用于安全性。

Gartner預(yù)測(cè)，隨著企業(yè)繼續(xù)融合IT和OT，到2025年，25%的邊緣網(wǎng)絡(luò)將被突破，而2021這一比例不到1%。